中國儲能網(wǎng)訊：為打造可靠性高、互動友好、經(jīng)濟高效的一流現(xiàn)代化配電網(wǎng)，近日，浙江杭州江東新城投入運行了全國首個智能柔性直流配電網(wǎng)示范工程，采用柔性直流技術，實現(xiàn)多路電源同時為用戶供電，確保單路電源故障情況下負荷安全經(jīng)濟轉移，在百毫秒內(nèi)快速隔離系統(tǒng)故障并恢復正常運行，大幅提升杭州電網(wǎng)的安全可靠性。
解決傳統(tǒng)配電網(wǎng)難題
近年來，配電網(wǎng)的電源組成出現(xiàn)了明顯變化，分布式電源發(fā)展迅速，接入需求增加，配網(wǎng)用戶對電能質(zhì)量及供電可靠性等要求不斷提高，給傳統(tǒng)配電網(wǎng)帶來新的挑戰(zhàn)。
在傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)中，因受制于交流的短路容量、電磁環(huán)網(wǎng)等問題，通常按照高壓分區(qū)、中壓開環(huán)的方式運行，系統(tǒng)設備利用率低，可靠性下降；電動汽車、分布式電源等直流設備需要增加交直流變換環(huán)節(jié)才能接入低壓配網(wǎng)，降低了接入的便捷性、影響供配電效率。
為此，國網(wǎng)杭州供電公司創(chuàng)造性提出了在中壓配電網(wǎng)中，采用柔直裝置進行多饋線閉環(huán)運行，在遇到饋線過載或故障檢修時，能夠經(jīng)濟、安全地實現(xiàn)負荷轉移，大幅減少轉移過程的短時供電中斷，同時可靈活控制系統(tǒng)潮流，實現(xiàn)多饋線間的負荷均衡，優(yōu)化電網(wǎng)的供電能力，顯著提高配電網(wǎng)的可靠性和設備利用率。
杭州供電公司運檢部洪昊告訴記者：“直流技術在我國大電網(wǎng)上已有應用，如張北柔直電網(wǎng)工程輸電技術、浙江舟山±200千伏五端柔性直流科技示范工程，都是直流輸電技術，電壓等級較高，技術比較成熟。而我們是率先在配電網(wǎng)上應用直流技術，配電網(wǎng)整體規(guī)模大、設備多，種類也比較多，要求技術的可推動性、可復制性?！?
實現(xiàn)“四個提高”
據(jù)了解，江東柔直配電網(wǎng)示范工程額定電壓±10千伏，總換流容量3萬千瓦。該工程充分借鑒了舟山柔直輸電工程建設經(jīng)驗，并綜合考慮配網(wǎng)設備體積小、安裝調(diào)試簡單、便于運維的實際需求，研制開發(fā)了配網(wǎng)專業(yè)柔直模塊、緊湊型換流閥和閥控系統(tǒng)、無工頻變壓器的MMC拓撲、集裝箱式安裝等系統(tǒng)集成優(yōu)化方案，有效減少設備體積；工程采用的潮流優(yōu)化和饋線負荷自動均衡等區(qū)域協(xié)調(diào)控制技術、故障快速定位和隔離保護技術，實現(xiàn)了配網(wǎng)合環(huán)運行，簡化了運維工作；此外，工程率先采用混合型拓撲中壓直流斷路器和基于LLC諧振的模塊化中壓直流變壓器組建直流配電網(wǎng)，是國家電網(wǎng)在電力技術上引領世界的又一次重要突破。
洪昊介紹，工程實現(xiàn)了配電網(wǎng)從傳統(tǒng)放射型向多端互聯(lián)網(wǎng)絡轉變?！俺Ｒ?guī)配電網(wǎng)電流都是單向的，從電源到負荷；交流電的兩個電源之間難以直接互聯(lián)。柔直技術可以解決該問題，實現(xiàn)組環(huán)運行，把原來的單電源供電變成多電源，提高供電可靠性。”
通過這種技術，該項目實現(xiàn)了“四個提高”：兩路或多路電源同時供電負荷，連續(xù)轉移和不停電轉供，提高供電可靠性；直流母線電壓穩(wěn)定控制在±10千伏，任一端系統(tǒng)側發(fā)生故障時，不會造成其他端的電壓跌落或其他電能質(zhì)量問題，提高電能質(zhì)量；不同供區(qū)互聯(lián)，提升供區(qū)互濟能力，增強供區(qū)邊界的供電能力，供電半徑大，線路輸送容量提升1.5倍，提高了供電能力；實現(xiàn)饋線負荷的動態(tài)均衡，三路交流饋線均衡率在90%以上，提高了設備效率。
將實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”友好互動
作為國內(nèi)首個建成的中壓配網(wǎng)柔直項目，杭州江東柔性直流配電網(wǎng)示范工程的建成，填補了我國交直流混合配電網(wǎng)建設、運維領域的空白；工程建設中采用的系統(tǒng)集成優(yōu)化、區(qū)域協(xié)調(diào)控制等關鍵技術，為全國交直流混合配電網(wǎng)建設提供了可復制、易推廣、便擴展的示范樣板。
“項目是中壓柔性直流技術全國第一次落地應用，具有探索應用及經(jīng)驗積累作用，對推動柔性直流技術發(fā)展具有重要作用，也是電網(wǎng)企業(yè)跨越式發(fā)展中直流技術的關鍵性探索應用?！焙殛徽f。
目前該工程通過建成柔性直流背靠背系統(tǒng)，實現(xiàn)了10/20kV中壓電網(wǎng)的“四大提高”，為滿足日益增長的直流負荷接入需求和實現(xiàn)分布式能源的就地消納，該項目后期規(guī)劃中將豐富電源側、負荷側的能源形式，從而達到開放、互聯(lián)、多源互補和以用戶用能為中心的能源互聯(lián)網(wǎng)效果。
據(jù)悉，杭州公司將以示范工程為依托，加快構建新型配電網(wǎng)“源網(wǎng)荷儲”友好互動系統(tǒng)，實現(xiàn)傳統(tǒng)配電網(wǎng)向智能型、互動型、經(jīng)濟型轉變，為迎接清潔能源時代的全面到來做好充分準備。
