中國建設(shè)規(guī)模最大的主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范區(qū)建成

張聰 王蕾

10月10日，在國網(wǎng)蘇州供電公司及南瑞集團(tuán)工作人員的操作下，位于蘇州市工業(yè)園區(qū)的“高可靠性配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程”順利啟動(dòng)投運(yùn)。該工程投運(yùn)后，將有效提升蘇州市環(huán)金雞湖地區(qū)的供電可靠性，同時(shí)標(biāo)志著全國建設(shè)規(guī)模最大的主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范區(qū)正式建成。

近年來，隨著大規(guī)模分布式清潔能源及多元化負(fù)荷的接入，傳統(tǒng)配電網(wǎng)的可靠性和安全性受到了諸多挑戰(zhàn)。一方面，以太陽能和風(fēng)能為代表的分布式清潔能源具有間歇性和隨機(jī)性，大規(guī)模接入將影響電能質(zhì)量和供電可靠性；另一方面，以電動(dòng)汽車為代表的多元化負(fù)荷，其充電時(shí)間和空間分布具有不確定性，導(dǎo)致配電網(wǎng)負(fù)荷結(jié)構(gòu)和特性發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng)配電網(wǎng)將無法滿足其用電需求。為了解決配電網(wǎng)發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)，同時(shí)滿足人民日益增長的供電服務(wù)需求，建設(shè)更加智能、主動(dòng)的配電網(wǎng)迫在眉睫。

2016年12月，國家電網(wǎng)有限公司與蘇州市政府簽署《國際能源變革發(fā)展典范城市智能電網(wǎng)項(xiàng)目協(xié)議》，共同推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。根據(jù)協(xié)議，將在蘇州建設(shè)主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范區(qū)，為解決分布式能源大規(guī)模接入、多元化電力負(fù)荷的互動(dòng)參與問題提供思路與示范。

據(jù)國網(wǎng)蘇州供電公司主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范工程項(xiàng)目經(jīng)理董曉峰介紹，主動(dòng)配電網(wǎng)是一種可以實(shí)現(xiàn)分布式清潔能源及多元化負(fù)荷互動(dòng)管理的配電網(wǎng)。相比傳統(tǒng)配電網(wǎng)，它能夠基于配電網(wǎng)信息大數(shù)據(jù)，對(duì)潛在故障缺陷進(jìn)行提前預(yù)判、智能隔離和自動(dòng)恢復(fù)，極大提高配電網(wǎng)的供電可靠性。通過對(duì)能量的優(yōu)化配置，減少電能損耗，進(jìn)一步提升清潔能源的接入能力。

蘇州主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范項(xiàng)目包括蘇州工業(yè)園區(qū)高可靠性配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程、基于“即插即用”技術(shù)的主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)用示范工程、基于柔性直流互聯(lián)的交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用示范工程、適應(yīng)主動(dòng)配電網(wǎng)的網(wǎng)源荷（儲(chǔ)）協(xié)調(diào)控制技術(shù)應(yīng)用示范工程、蘇州工業(yè)園區(qū)高電能質(zhì)量配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程等5個(gè)子項(xiàng)目，分別位于蘇州市工業(yè)園區(qū)環(huán)金雞湖區(qū)域、2.5產(chǎn)業(yè)園區(qū)域及蘇虹路工業(yè)區(qū)域。

蘇州環(huán)金雞湖區(qū)域是政府機(jī)關(guān)、金融機(jī)構(gòu)、國外高科技企業(yè)等重要客戶的集中區(qū)域，對(duì)供電可靠性的要求極高。為提高供電可靠性，國網(wǎng)蘇州供電公司在這里建成了全國首個(gè)20千伏配電網(wǎng)的四端口柔性直流換流系統(tǒng)。該系統(tǒng)好比一臺(tái)“能源路由器”，可以實(shí)現(xiàn)各端口間能量和信息的互聯(lián)互通，有序協(xié)調(diào)分布式能源與負(fù)荷，有效提高電能的使用效率和供電可靠性。該系統(tǒng)投運(yùn)后，該區(qū)域用戶年均停電時(shí)間將由原來的5.2分鐘減少到1.57分鐘。

在2.5產(chǎn)業(yè)園區(qū)域，國網(wǎng)蘇州供電公司針對(duì)風(fēng)力發(fā)電、屋頂光伏發(fā)電等分布式能源快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)園區(qū)供電能力不足，能源利用效率不高的問題，建設(shè)兆瓦級(jí)交直流混合配電網(wǎng)，提供雙電源電力供應(yīng)，在國內(nèi)首次利用能量流和信息流融合的即插即用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分布式清潔能源和多元化負(fù)荷的靈活接入，縮減了其并網(wǎng)的建設(shè)成本，減少交直流轉(zhuǎn)換過程中的電量損耗，提高電能使用效率。此外，該系統(tǒng)還在國內(nèi)首次采用了孤島自治恢復(fù)策略，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，非故障區(qū)域可以自動(dòng)脫離大電網(wǎng)，依靠內(nèi)部的分布式能源實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，從而極大提高了該區(qū)域的供電可靠性。

而蘇虹路工業(yè)區(qū)供電區(qū)域負(fù)荷類型多樣，包含三星電子、三星液晶等眾多對(duì)電能質(zhì)量需求高的企業(yè)。電壓波動(dòng)、電壓暫降（電壓暫時(shí)性下降）等電能質(zhì)量問題，會(huì)影響企業(yè)設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的會(huì)造成產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損毀等生產(chǎn)事故。為此，國網(wǎng)蘇州供電公司在蘇州110千伏星華變20千伏側(cè)采用多DFACTS設(shè)備協(xié)調(diào)控制技術(shù)，對(duì)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，快速反應(yīng)并抑制電壓波動(dòng)等質(zhì)量問題，提高電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性?，F(xiàn)在關(guān)鍵用戶電壓暫降次數(shù)降低了95%，有效保證了對(duì)敏感負(fù)荷的可靠供電。

蘇州主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范區(qū)建成后，將實(shí)現(xiàn)高比例分布式能源靈活消納、高品質(zhì)電能智能配置，有效提高供電可靠率和清潔能源的接入規(guī)模，減少環(huán)境污染，每年相當(dāng)于減少燃煤1577噸。此外，對(duì)用戶來說，用電也將更加智能和主動(dòng)，不僅能夠主動(dòng)隔離故障，減少因?yàn)橥ｋ娫斐傻膿p失，而且還能夠優(yōu)化配置分布式清潔能源與儲(chǔ)能出力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰削谷，進(jìn)而最大限度減少用戶的電費(fèi)支出。