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紧跟国家政策新型电力系统发展之旅——分布式光伏群调群控方案

发布时间:2023-12-30 15:26:45 作者: 半岛官方网站/变压器

  随着“双碳”发展与能源转型的持续推进,传统电力系统正在向清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好的新型电力系统演进。新型电力系统核心特征是高比例新能源广泛接入,新能源占据主导地位,加速替代化石能源,成为主要能源形式;除此以外,还表现在高弹性电网灵活可靠配置资源,兼容新能源发电存在比较大的随机性与波动性、脆弱性等问题。如何充分的发挥电网大范围资源的配置,成为了当下要解决的问题。

  电网侧:电网发展将形成以大电网为主导、多种电网形态相融并存的格局。交直流混联电网为主干网,同时微电网、分布式能源、储能和局部直流电网将加快速度进行发展,与主干网协调运行,各种新能源高效开发利用和各类负荷都可友好接入。

  电源侧:新增装机的主体为清洁能源发电。据国家能源局统计多个方面数据显示:截至2022年7月底,全国发电装机容量约24.6亿千瓦,同比增长8.0%。其中,风电装机容量约3.4亿千瓦,同比增长17.2%;太阳能发电装机容量约3.4亿千瓦,同比增长26.7%。2022年1-6月,我国光伏发电新增3088万千瓦,占全国新增装机的44.7%,其中分布式光伏新增装机1965万千瓦。

  由于早期电力基建因素影响,我国南北电网对接入的工商业分布式光伏系统能承担的消纳适应程度均不一样。缺乏有效承载力评估、实时监测和调节控制手段;目前还属于“盲调”阶段,对于电力平衡和电网负荷预测有着不小的影响。

  其次,配网负载与新能源装机量不匹配。随着分布式光伏的大量接入,不仅会造成部分低压台区光伏发电超过台区用户消纳能力,还会导致局部电网反向重过载、末端过电压问题日渐凸显。

  其三,我国分布式光伏分为户用光伏和工商业光伏以,面对复杂多样的待并网资源,调控业务信息安全也成为了各级电力主管部门的要务之一。

  最后,是国家电网与新能源资产投资商、运营商的多方博弈。国家电网需解决平稳安全运作的问题,新能源发电需解决多多益善的问题,现场运维需解决管理科学高效的问题,都成为了当前新型电力系统发展的阻力。

  有阻力就有动力,多合一5G融合终端的加入,让新型电力系统经历了一场蜕变之旅。

  为充分满足省调调峰、地调直控的严峻现实需求,通过分布式电源管控平台智能管理,实现对地方电网的群调群控。达成对负荷预测智能调节;实时评估电网瞬时承载力;鼓励居民户用光伏、园区/企业分布式光伏、储能场站、地方电厂等多方主体多元调节资源接入;基于配变台区、配电线路、变电站实现分布式资源装机容量、实时出力、可调容量批次分发与集中管控。

  多合一5G融合终端在此时便凸显了大作用,在分布式光伏场站端部署,可接入场站内远动装置或RTU,也可直接接入场站内逆变器、箱变测控、保护测控装置、环境监视测定装置、电能表等终端设备。多合一5G加密融合智能网关在接入、加密后,先通过运营商5G切片通道,将数据传输至地调安全接入区;再由集中式纵向加密装置对数据来进行解密,解密后的数据汇入AC物联网管理平台;最终由物联网管理平台实现数据汇聚、处理与转发。物联网管理平台按照I区+系统采集要求,穿过横向隔离装置,将数据推送给I区+系统,同时接收I区+系统下发的反馈控制指令。

  多合一5G融合终端为何能应用在分布式光伏场站,那是因为它具有高安全接入性(可信授信认证,IPsec VPN结合5G切片实现安全隔离);多设备集成运维(借由物联网平台实现统一运维管理,多设备数据接口集成于一身,简少后期繁复运维工作难度);纵向加密融合传输(内置防火墙,集成纵向加密装置,支持内嵌电力调度纵向加密认证芯片;支持调度纵向加密认证功能);数据接口灵活扩展兼容(自身架构支持扩展协议转换、AGC等第三方应用及调用)。

  多合一5G融合终端采用工业级设计,支持9.6 ~60VDC宽电压;兼容5G、双路RS485/RS232等;支持装机、发电量、出力、电流、电压、频率等采集以及功率给定、自动控制等。

  在扩展性方面表现优异:可接入空调等柔性负荷、分布式储能管理、智能通讯网关、自动电压控制(AVC)、动态无功补偿(SVG)等。通过分布式电源群调群控管控平台,可实现远程监控场站多合一智能终端运作时的状态、远程运维管理SOLARMAN APP及智能监控,实时感知设备告警信息,协助调控中心智能管理光伏场站运维。

  相对于采用传统的功能件调控方式,多合一5G融合终端在高稳定、多扩展、集调试、OTA远程升级等方面具有明显优势。

  适用工商业分布式上调度-10kV&0.4kV并网、400V低压集中汇流、10kV分布式光储充工业园区/厂区、需调峰调频的地方小火电站及热电厂、商业楼宇与城市综合体等高耗电用户、整县推进的各地光伏运营商与经销商。

  “十四五”期间,国家电网有关部门计划投入电网改造资金2.4万亿元,大力推进新能源供给消纳体系建设。为加快建设现代智慧配电网,促进微电网和分布式能源发展,满足各类电力设施便捷接入、即插即用,向低碳化、智能化、数字化深度拓展、可持续发展。电网是构建新型电力系统的关键环节,为建设能源强国、实现“双碳”目标具备极其重大意义。