自2021年起,国网湖北电力聚焦“双碳”目标,积极推动新型电力系统建设,瞄准建设安全可靠、灵活高效、智能友好、开放互动以及具有高弹性、高适应性的智慧配电网目标,建设了8个新型配电网示范项目,黄冈市黄州区“源网荷储充”友好交互的新型配电网示范项目是其中之一。
2022年3月,黄冈供电公司启动黄州区“源网荷储充”友好交互的新型配电网示范项目建设,重点采用低压物联、分布式储能、柔性互联等技术,开展低压柔直互联台区、低压配电网透明化、“零碳”供电服务大楼、“源网荷储充”数字化监控平台建设。
今年1月,项目基本建成,交直流混联、送受端并存、微电网共生、多主体互动的新型智慧配电网投入运行。如今的路口供电所,屋顶上安装了一排排光伏板,大厅前安装了3台60千瓦新能源汽车充电桩,院内还装有柔直变流舱、储能舱,监控室里运行着“源网荷储充”数字化监控平台。
黄州区新型配电网示范项目创新应用了DC/DC直流负载柜、柔直变流舱、自同步电压源等核心技术和关键装备。每个柔直变流舱的交流端口接入电网,直流端口接入当地分布式光伏电源,还可以接入负荷端、储能端,实现“源网荷储充”的灵活互动。此外,项目通过低压配电网透明化建设,在台区综合配电箱、表前端子箱、用户端等安装四级低压物联网开关,实现新型配电网可观、可测、可控和故障精准定位、快速隔离。
“低压柔直互联后,5个配电台区实现联体运行。以前,如果新接入光伏电源超过单台配电变压器容量200千瓦,变压器就要增容,而台区合体后的最大光伏电源接入容量可达3000千瓦,无须增容就可以实现对光伏电源的应接尽接。”操燕春介绍,柔直互联的配电网能像海绵一样,在适应“源网荷储充”方面具有高弹性、高适应性,充分接纳新能源电源。该柔直系统已接入光伏用户6户、容量837千瓦,接入直流快充充电桩5个、容量300千瓦,节省了配电网大规模重构、改造费用约295万元。
黄州区新型配电网示范项目还显著提升了供电可靠性。柔直系统配置了储能舱和数字化监控平台后,如同配置了人工智能大脑的“充电宝”,具备多种智能运行方式。正常运行模式下,5个台区的直流母线通过柔性互联装置合环运行,协调控制器实时监控各台区功率,绿电优先在直流母线上消纳,多余电量传递到台区交流侧。直流侧发生故障时,5个台区均可解列为独立系统,由台区自带的终端控制器进行自治,确保光伏电站、储能设备、充电桩的正常运行及居民正常用电。另外,系统内配置了直流保护装置,可在5毫秒内准确定位并隔离故障区域。