“智慧能量开关+大型充电宝”
——南瑞集团中低压柔性互联技术支撑电网转型升级
8月初，在福建泉州南安“10千伏白莲线—垢坑线柔直互联微电网”项目现场，国网南瑞集团有限公司配电公司员工通过电网调度控制系统进行中压馈线组微电网功率实验。
(资料图)
从屏幕上可以看到，10千伏白莲线通过背靠背柔直合环装置，将线路上分布式光伏的盈余功率传递至对侧的10千伏垢坑线，实现光伏就地全额消纳。该项目采用南瑞集团研发的中低压柔直系统互联技术，是福建首个基于柔直互联技术的中压馈线组微电网项目。
为了满足分布式光伏高比例接入、高效消纳并就地实现配网源荷平衡，南瑞集团组织开展配电网中低压柔性互联技术攻关。南瑞项目团队创新交直流配电网架建设思路，以电力电子装置为核心，构建中低压柔性合环、交直流混合配电网。项目利用电力电子装置的灵活、快速功率调节特性，提升有源配电网的潮流控制能力；利用交直流变换器，构建交直流混合配电网，更加灵活接入分布式电源、储能及充电设施、数据中心等直流型负荷，有效提升供电可靠性。
福建泉州南安地区有大量石材加工企业，近年来当地越来越多的企业在厂房屋顶建设光伏发电站。在利用绿色能源的过程中，光伏消纳难、线路重过载、过电压等问题也日益突出。
南瑞集团配电公司与国网福建电力科学研究院联合攻关，在仔细研究当地源荷情况后，发现10千伏白莲线和附近的10千伏垢坑线分别所属的110千伏龙风变和110千伏朴新变两站负载相差较大，2021年最高负载率分别为76%和40%。基于两条10千伏馈线存在的时空互补，联合攻关团队提出通过调整微网运行方式均衡两站负载，建设馈线型微电网群。
所谓馈线型微电网群，是通过多条10千伏馈线的柔直互联，实现不同电源点馈线之间的互联互备，将多条线路的分布式光伏及负荷聚合形成馈线型微电网。正常运行时，馈线型微电网将光伏与负荷在多条馈线之间进行平衡与消纳，一旦发生故障，馈线型微电网可通过单条馈线的离网提高供电可靠性。该项柔性互联技术可有效提升分布式清洁能源利用率。
通俗地说，柔直互联馈线组微电网像在白莲线和垢坑线这两条10千伏电力线路之间装上了智慧能量开关和大型充电宝，为两条路线搭建起一座互联互通的桥梁。在光伏发电盈余时，微电网可以灵活调节两条线路的消纳电量，实现能量自平衡、自调节、自管理，保证绿色电力全额消纳，有效提升大规模分布式电源接入及多样性负荷接入状态下配电网的可靠性和安全性。
除了中压馈线微电网，项目团队还在泉州石狮市沙堤村11号、13号、14号台区建设了一套集中式全功率型三端柔直互联系统，构建基于柔直互联技术的台区型微电网，解决大规模分布式光伏接入、高效就地就近消纳问题。在直流侧建设全功率储能系统，实现源—网—荷—储协同运行、临时保供电、微电网离网运行。
南瑞集团研发的配电网中低压柔性互联技术，还在南京禄口百利广场柔性台区、连云港农培基地多端直流环网、杭州萧山观澜变直流多站合一、苏州主动配电网等示范工程中成功应用。（丁圆圆刘方王辉）
责任编辑：张栋钧