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迈格瑞能助力河北首座虚拟变电站成功运行

日期:2020-07-14    来源:中国储能网

国际电力网

2020
07/14
09:50
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关键词: 虚拟变电站 国网石家庄 变压器

6月19日,随着“边缘控制服务中心”启动试验的成功,河北省首座虚拟变电站在平山县营里乡正式投入使用,实现全功能运行,开启了山区供电末端电网发展新模式。

营里乡位于平山县西北部,处于配电网末端,供电半径长,供电可靠性相对较差。为提高末端电网供电质量,国网石家庄供电公司联合苏州钧灏(智慧)电力有限公司创新提出“虚拟变电站”的概念及建设思路:采用5G、HPLC等先进的信息通信技术、源储精确控制技术、机器学习等人工智能算法,构建“配电网主动控制服务中心”,提供分布式电源全量感知及智能预测,配电网故障分析、定位、隔离,并网/离网策略切换,分布式电源电压自治,源储精确控制,离并网保护自适应,功率平衡及优化调度,一键黑启动等一系列主动控制服务,有效解决分布式电源并网导致的电压越限问题,分布式电源消纳的调度机制问题,分布式电源弱管理状态问题,可以在减少电网投资的情况下有效解决乡村分布式电源消纳问题、工业园区的电能质量问题、智能楼宇的用能成本问题、海岛电网的供电可靠性问题,提高配电网供电可靠性和电能质量,凭借开放的架构和灵活的接入方式实现“源网荷储用”智能协调运行,实现分布式电源友好上网,为配电网末端供电提供双重保障,实现“源网荷储用”的智能协调控制优化,助力泛在电力物联网。

该项目由苏州钧灏(智慧)电力有限公司作为系统集成开发商,并于2019年12月3日开工建设,新增1台1.6兆伏安配电变压器、3座储能电池柜,3台500kw储能变流器等基础设施。其项目边缘控制服务具有如下技术特性:

(1)一键黑启动

末端配电网进入全黑状态后,储能电池作为黑启动微源,具备下垂特性和零起升压的黑启动功能,实现快速稳定自启动,保证末端配电网离网运行时的电压和频率稳定,提升供电可靠性。随着电网控制室一键“黑启动”指令下达,迈格瑞能PCS内黑启动装置也立即启动,电网顺利输电。迈格瑞能PCS作为储能电站核心,采用3台500kwPCS并联使用并通过软件算法控制来实现虚拟电厂远程黑启动。实现了区域紧急供电,保障营里乡“微电网”运行2小时以上,大幅提高山区百姓的用电感受。

(2)配电网可靠性分析

建立不同天气类型下的风光水出力时序模型,并提出风光水可信出力在线计算方法。通过定义持续带载功率裕度、持续带载能量裕度指标,以及可能的故障修复时间衡量储能系统可持续带载能力,据此提出含风光水储的微电网动态孤岛划分策略。考虑分布式电源出力和负荷需求的波动性,对基于蒙特卡罗模拟的配电网可靠性评估算法进行改进,保证末端配电网离网时重要负荷的持续稳定运行,提高配电网可靠性。

(3)分布式电源电压自治

建立分布式电源模型,采用电压、无功(U-Q)下垂特性控制策略,根据分布式电源出口电压调节分布式电源无功出力,改善分布式电源并网点电压越限现象,在不明显增大线路损耗的情况下可有效缓解节点电压越限问题。

(4)分布式电源全量感知及智能预测

应用HPLC通信技术对分布式电源数据和所处环境(温度、湿度、光照强度、风力等气象条件)进行海量采集和全景监控,实现分布式电源全景在线感知和发电功率预测,提供分布式电源用户数据异常诊断服务及分布式电源状态在线评估技术支持。

(5)平滑联络线功率

基于分布式电源全量感知技术,获取分布式电源输出功率数据,结合负荷情况、可控分布式电源额定功率和联络线功率控制目标,以平滑联络线功率所需可控功率输出的频谱分析结果为依据,优化储能系统功率。

(6)并离网保护自适应

根据微电网测控装置采集的运行数据,利用模式识别技术确定各节点的运行状态和微电网当前的运行模式,按照不同模式下的并/离网控制方法确定并/离网控制策略,实现微电网并/离网保护自适应切换。

(7)为用户提供精细化的定制服务

虚拟变电站智能化控制系统,还可以有效平抑新能源功率波动,实现区域电网调频调峰削峰填谷,通过对天气、分布式电源出力、用户负荷进行精准预测,对源网荷储用系统进行预控制,平滑功率曲线,提升源网荷用储各环节的效能,提升用户光伏电源等新能源发电效率,引导用户合理用电,个性化、精细化为用户定制发用电策略,能有效解决光伏分布式电源并网消纳难题。



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