金秋九月，廣東省云浮市新興縣太平鎮(zhèn)境內(nèi)，山巒蜿蜒環(huán)抱，田野疊翠流金。群山之中，看似普通的一座白房子，其實是10千伏共成線中壓微電網(wǎng)的“智能大腦”——儲能開關站。
這座由南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研究院有限公司參建的云浮10kV共成線微電網(wǎng)示范工程，在原有10kV共成線基礎上，通過加裝自動化控制系統(tǒng)、新建儲能開關站、接入小水電，構建南方電網(wǎng)公司五省區(qū)首個“源（水）-網(wǎng)-荷-儲”微電網(wǎng)示范工程，為解決廣東云浮市太平鎮(zhèn)供電可靠性低，運行電壓高、水電資源利用率低，推進新型城鎮(zhèn)化與鄉(xiāng)村振興有效銜接注入綠色新動能。
既保障供電可靠性
又要兼顧清潔能源利用率
廣東云浮市太平鎮(zhèn)大力發(fā)展旅游生態(tài)產(chǎn)業(yè)，青山、綠水、鄉(xiāng)韻處處可見。近年來，象窩山生態(tài)園儼然成了當?shù)赝七M新型城鎮(zhèn)化與鄉(xiāng)村振興有效銜接的一張亮麗名片。
隨著游客數(shù)量增加，象窩山生態(tài)園用電負荷不斷攀升。而這里僅有的共成線一回單幅射線路，存在供電半徑長、電能質(zhì)量差等難題，嚴重制約著當?shù)剜l(xiāng)村旅游發(fā)展。同時，這里周邊的水電資源豐富，豐水期小水電站集中搶發(fā)上網(wǎng)，整體線路電壓偏高，出現(xiàn)大量棄水現(xiàn)象，清潔能源利用效率低下、浪費嚴重。
如何把鄉(xiāng)村旅游用電和水電資源利用有機結合起來，既確保供電可靠性，又兼顧清潔能源的利用率？廣東電網(wǎng)云浮供電局電網(wǎng)規(guī)劃人員走進象窩山所在供電轄區(qū)，實地掌握當?shù)仉娫闯隽?、網(wǎng)架結構、負荷構成、水文記錄等第一手數(shù)據(jù)，并與系統(tǒng)內(nèi)科研機構多次研討，最終決定通過構建“源（水電）-網(wǎng)-荷-儲”微電網(wǎng)解決上述問題，投資建設以儲能開關站為基礎的智能電網(wǎng)工程—10千伏共成微電網(wǎng)工程。
摸著石頭過河
夜以繼日研發(fā)調(diào)試
建設具備自主調(diào)節(jié)能力的小水電中壓微電網(wǎng)，國內(nèi)沒有成熟經(jīng)驗和相關技術標準借鑒，其中尤數(shù)調(diào)度控制系統(tǒng)設計挑戰(zhàn)性最大。
“小水電均為徑流式且專線上網(wǎng)，儲能怎么用，配多少合適，這些在當時都懸而待解。”南方電網(wǎng)廣東云浮供電局電網(wǎng)規(guī)劃中心總經(jīng)理鄭偉回憶說。面對困難，技術攻關團隊摸著石頭過河，夜以繼日開展微電網(wǎng)方案設計、策略與控制系統(tǒng)研發(fā)、工程建設、調(diào)試等工作。
回憶起那段趨于“極限”的日子，云浮新興供電局工程建設部經(jīng)理葉子忠說，工程項目部所有人員在項目現(xiàn)場駐守了三個月。為了驗證控制策略的可行性，根據(jù)以往10千伏共成線負荷功率和小水電發(fā)電功率，分別選取典型日作為豐大、豐小、枯小、枯大運行方式，對控制策略進行仔細的仿真驗證、分析。
歷經(jīng)9個月，最終攻克了電能質(zhì)量、能量調(diào)度、監(jiān)控分析等上百個復雜的技術難題，研發(fā)出電壓控制策略、并離網(wǎng)轉換控制策略、黑啟動控制策略三大策略。原計劃近2000個點的遠動對點、上百個設備的單體調(diào)試、聯(lián)調(diào)工作，由3個月壓縮至1個月，整個工程完工節(jié)點提前了足足3個月。
“神經(jīng)中樞”
增添鄉(xiāng)村振興新活力
隨著一聲響亮的“啟動成功”，金秋九月，共成線微電網(wǎng)正式投運，成為南方電網(wǎng)公司首個“源（水電）-網(wǎng)-荷-儲”中壓特色微電網(wǎng)。
據(jù)了解，南網(wǎng)數(shù)研院創(chuàng)新利用“雙PCC節(jié)點控制+儲能開關站3/2接線方式+儲能技術”，通過中央控制系統(tǒng)實現(xiàn)10kV共成線微電網(wǎng)的多層級、多目標自平衡調(diào)節(jié)，通過控制負荷、小水電在兩條中壓線路之間的轉供電及儲能充放電等控制變量，實現(xiàn)小水電等分布式電源在停運、并網(wǎng)運行、離網(wǎng)運行之間靈活切換，提高水電資源利用率，解決豐水期高電壓和枯水期低電壓問題，并保障微電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)重要負荷的持續(xù)供電，推動構建綠色高效、柔性開放、安全可靠的“微網(wǎng)級”新型電力系統(tǒng)。
“如今,通過儲能開關站這個‘神經(jīng)中樞’，小水電全額消納，減少棄水約43%；共成線與鳳山線的電壓有效控制在9.3-10.7千伏的合理范圍內(nèi)；象窩山生態(tài)園的可靠性也從99.64%提升到99.99%。”云浮供電局電網(wǎng)規(guī)劃中心總經(jīng)理鄭偉說，微電網(wǎng)不僅盤活了小水電資源，也為當?shù)剜l(xiāng)村旅游發(fā)展注入了生機與活力，一幅火熱生動的鄉(xiāng)村旅游畫卷正在太平鎮(zhèn)徐徐展開。
