雙碳目標(biāo)下的配電側(cè)新型電力系統(tǒng)的探索與實(shí)踐

雙碳目標(biāo)下的配電側(cè)新型電力系統(tǒng)的探索與實(shí)踐談竹奎2024年11月 背景與建設(shè)目標(biāo)新型電力系統(tǒng)下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變新型電力系統(tǒng)下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變?nèi)逍滦途W(wǎng)架在城市園區(qū)的應(yīng)用探索新型網(wǎng)架在城市園區(qū)的應(yīng)用探索新型網(wǎng)架在美麗鄉(xiāng)村的應(yīng)用探索新型網(wǎng)架在美麗鄉(xiāng)村的應(yīng)用探索總結(jié)與展望總結(jié)與展望一革命能源消費(fèi)非化石能源消低碳化電力系統(tǒng)為中心革命化一、背景——雙碳戰(zhàn)略：配網(wǎng)是橋頭堡熱油車2060間歇性波動(dòng)性隨機(jī)性分布式能源發(fā)電量占比式變革差異性沖擊性隨機(jī)性終端用能電氣化中國(guó)南方電網(wǎng)CHNAsOUTHERNPowER""河南省問(wèn)題一：配電網(wǎng)末端弱結(jié)構(gòu)掣肘了新型源荷承載能力問(wèn)題二：新能源對(duì)電網(wǎng)有幫助嗎?(分布式新能源已經(jīng)成為配網(wǎng)的負(fù)擔(dān))問(wèn)題三：依靠投資增加配電網(wǎng)可靠性能持續(xù)嗎?離交直流相互支撐離(分布式)cCSG2020.AIIkighiske四四五五cCSG2020.AllRights二首個(gè)五端柔性互聯(lián)配電網(wǎng)示范工程(貴州貴陽(yáng)首個(gè)五端柔性互聯(lián)配電網(wǎng)示范工程(貴州貴陽(yáng)2018)線路D直流微電網(wǎng)2二、融合思路——蜂巢配電網(wǎng)微微漸公共連接公共連接微網(wǎng)供電邊界微網(wǎng)供電邊界功率傳輸線2網(wǎng)網(wǎng)微網(wǎng)微網(wǎng)C基站S,內(nèi)部結(jié)構(gòu)的二、融合思路——配網(wǎng)側(cè)新型電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配網(wǎng)側(cè)新型電力系統(tǒng)組成多種能源單元式承載+網(wǎng)格化閉環(huán)柔性互聯(lián)+智慧透明的供需互動(dòng)+源網(wǎng)荷儲(chǔ)充協(xié)同優(yōu)化新型網(wǎng)架新型應(yīng)用=園區(qū)新型電力系統(tǒng)配網(wǎng)側(cè)新型電力系統(tǒng)特征：清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、柔性靈活電動(dòng)汽車“光儲(chǔ)直柔”電動(dòng)汽車“光儲(chǔ)直柔”直流配電單元式承載—微能網(wǎng)中國(guó)南方電網(wǎng)理目奩NSsa點(diǎn)中壓柔性發(fā)QQMMC圖區(qū)離圖區(qū)離圓中國(guó)南方電網(wǎng)二、融合思路——多層次閉環(huán)交直流混合配電結(jié)構(gòu)中國(guó)南方電網(wǎng)變電站級(jí)單元式承載：(微能網(wǎng)、微電網(wǎng)、光儲(chǔ)直柔)能源高效承載變電站級(jí)單元式承載：(微能網(wǎng)、微電網(wǎng)、光儲(chǔ)直柔)能源高效承載彈性功率自治多層次網(wǎng)格化互聯(lián)：饋線3饋線310kV饋線1續(xù)線互吐臺(tái)區(qū)內(nèi)互聯(lián)直流層間互聯(lián)臺(tái)區(qū)級(jí)臺(tái)區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)高韌性：臺(tái)區(qū)互聯(lián)1、DG高效接入，就地消納2、99+1高可靠供電3、配電網(wǎng)交流解耦與韌性提升4、網(wǎng)源荷儲(chǔ)充協(xié)同與多能互補(bǔ)臺(tái)區(qū)內(nèi)互聯(lián)5、配電與電網(wǎng)深度互補(bǔ)臺(tái)區(qū)內(nèi)互聯(lián)新型電力系統(tǒng)下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變新型電力系統(tǒng)下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變四新型網(wǎng)架在美麗鄉(xiāng)村的應(yīng)用探索五五cCSG2020.AllRights三、城市應(yīng)用——園區(qū)新型電力系統(tǒng)貴州電力科創(chuàng)園源網(wǎng)荷儲(chǔ)充規(guī)劃1、屋頂光伏2、地源熱泵3、分布式風(fēng)機(jī)(規(guī)劃中)網(wǎng)(多層閉環(huán)交直流混合配網(wǎng)):1、園區(qū)10kV交流環(huán)網(wǎng)1、常規(guī)園區(qū)負(fù)荷2、智能照明3、兩棟光儲(chǔ)直柔建筑4、柔性負(fù)荷聚合與改造2、氫儲(chǔ)能微電網(wǎng)3微電網(wǎng)3微電網(wǎng)1微電網(wǎng)1微電網(wǎng)2建筑光儲(chǔ)直柔2葛儲(chǔ)能直柔3儲(chǔ)能光2光充一體化充電站已虎三、城市應(yīng)用——園區(qū)新型電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)根備用實(shí)驗(yàn)宣甲科明情慣礦計(jì)7(大)Re氯儲(chǔ)能電池cCSG2020.AllRights多層次項(xiàng)目提供n三、城市應(yīng)用——園區(qū)新型電力系統(tǒng)1交流3樓直2樓直1樓直混合配直流充電樁三、城市應(yīng)用——園區(qū)新型電力系統(tǒng)能量能量路由器：作為系統(tǒng)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與直流微網(wǎng)的能量傳遞，與傳輸。光伏發(fā)電系統(tǒng)電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)微網(wǎng)控制器信息流控制能量流直掛10kV,無(wú)工頻變壓器多端口能量路由器統(tǒng)能量路由器逆變器L直流快充樁三、城市應(yīng)用——園區(qū)新型電力系統(tǒng)園區(qū)多層次高彈性閉環(huán)柔性互聯(lián)交直流混合配電網(wǎng)—多端口交直流層級(jí)互聯(lián)升環(huán)回柜計(jì)量中心直流配電聯(lián)液態(tài)金屬儲(chǔ)能電科所實(shí)驗(yàn)核Q電科駕科研樓2傳統(tǒng)交流配網(wǎng)區(qū)實(shí)驗(yàn)樓光儲(chǔ)直柔微電網(wǎng)^c單元式承載區(qū)中壓直流單元式承載區(qū)互聯(lián)區(qū)流互園區(qū)液態(tài)金屬儲(chǔ)能窗用電覆光儲(chǔ)充一體化微電網(wǎng)o光伏直混魚藥科硼樓光儲(chǔ)直柔微電網(wǎng)服務(wù)樓建筑光儲(chǔ)直柔微電網(wǎng)中國(guó)南方電網(wǎng) 新型電力系統(tǒng)下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變新型電力系統(tǒng)下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變四四五cCSG2020.AllRightsReserv中國(guó)南方電網(wǎng)口縣域配電設(shè)備長(zhǎng)期/大范圍輕載與短期/局部重過(guò)載矛盾突出斷裂的鄉(xiāng)村以南網(wǎng)為例，縣域農(nóng)村配電網(wǎng)斷裂的鄉(xiāng)村區(qū)域電網(wǎng)日尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間短，97%最大負(fù)荷年持續(xù)時(shí)間普遍低于50小時(shí)年度負(fù)荷中峰谷值比超過(guò)100倍年度負(fù)荷中峰平值比超過(guò)10倍如：貴州某辦公臺(tái)區(qū)變：配電變壓器-0.5kW、年售電量307755.2千瓦時(shí)(年平均負(fù)荷34.42kW)高比例新能源接入(部分10kV線路存在多個(gè)超過(guò)35個(gè)以上的電源點(diǎn)),多電能質(zhì)量問(wèn)題井發(fā)：中國(guó)南方電網(wǎng)中國(guó)南方電網(wǎng)器容量315kVA,用電居民72戶(光伏用戶68戶)用戶光50kVA,用電居民28戶(光伏用戶10戶)用戶光伏容量業(yè)業(yè)回回◎公介號(hào)，由慮】3、分布式能源數(shù)智化技術(shù)——分布式光伏臺(tái)區(qū)監(jiān)控主站1、微電網(wǎng)+構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能+充電樁2、柔性互聯(lián)新型配網(wǎng)網(wǎng)架5無(wú)b62充電推伏柔性柔性適用：末端用戶相對(duì)集中，線路無(wú)分支的場(chǎng)景用戶適用：供電可靠性差，低電壓?jiǎn)栴}突出，終端接近的場(chǎng)適用：線路有分支，負(fù)荷重的場(chǎng)景。低壓柔性互聯(lián)cCSG2020.AITRrghts柔性柔性猷l(xiāng).在羊場(chǎng)納木村關(guān)莊新村臺(tái)區(qū)(315kVA)和橋孔1>低壓配電臺(tái)區(qū)正常運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)增容聯(lián)裝置(2*100kVA),通過(guò)±375V直流線相連。 電流不平衡度在電流不平衡度在電流不平衡度在正常電壓5.羊場(chǎng)示范區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫褂貌⒙?lián)和互濟(jì)的網(wǎng)架改造前關(guān)莊新村電壓合格率僅為28.68%羊場(chǎng)示范區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫褂貌⒙?lián)和互濟(jì)的網(wǎng)架改造前關(guān)莊新村電壓合格率僅為28.68%,大部分整體電壓?jiǎn)栴}嚴(yán)重；改造后電壓合格率達(dá)到R關(guān)莊斷村臺(tái)MV(套)932畢節(jié)凱里1都勻1內(nèi)容現(xiàn)場(chǎng)影響)費(fèi)用(萬(wàn)元)四、鄉(xiāng)村應(yīng)用——六盤水羊場(chǎng)鄉(xiāng)新型電力系統(tǒng)示范區(qū)分布式光伏+儲(chǔ)能功功無(wú)光伏時(shí)正向功率p選取示范區(qū)的典型日功率曲線，白天返送部分電量約150kWh(圖中紅框所示),夜間使用電量約110kWh域綠電占比超過(guò)50%。四、鄉(xiāng)村應(yīng)用——六盤水羊場(chǎng)鄉(xiāng)新型電力系統(tǒng)示范區(qū)村臺(tái)區(qū)臺(tái)區(qū)臺(tái)區(qū)要200kWh孟伏車翻意電鞋實(shí)現(xiàn)中低壓連接點(diǎn)的并網(wǎng)功率平抑，避免電能質(zhì)量問(wèn)題向上級(jí)傳播；同時(shí)具備一定的削峰填谷能力；幫助高滲透光伏臺(tái)區(qū)保電，延緩中低壓配電網(wǎng)的投資改造；自行構(gòu)網(wǎng)緩解10kV線路的復(fù)電壓力，提高供電可靠飄四、鄉(xiāng)村應(yīng)用——六盤水羊場(chǎng)鄉(xiāng)新型電力系統(tǒng)示范區(qū)CHINASoUTHERNPOWERCEPR日組織碳中和證書e智能電網(wǎng)示范項(xiàng)目在盤州建設(shè)分布式智能電網(wǎng)將讓盤州市每年新聞媒體報(bào)道田4cCSG2020.AllRightsRese分布式智能電網(wǎng)背景與建設(shè)目標(biāo)背景與建設(shè)目標(biāo)新型電力系統(tǒng)下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變新型電力系統(tǒng)下配網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變新型網(wǎng)架在城市園區(qū)的應(yīng)用探索新型網(wǎng)架在城市園區(qū)的應(yīng)用探索 新型網(wǎng)架在美麗鄉(xiāng)村的應(yīng)用探索分布式智能電網(wǎng)：基于分布式新能源的接入方式和消納特性，是以實(shí)現(xiàn)分布式新能源規(guī)?；_(kāi)發(fā)和就地消納為目標(biāo)的智能電網(wǎng)，主要領(lǐng)域在配電網(wǎng)。(《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》)