河北涉縣合漳
水光儲微電網(wǎng)示范
巍巍太行，紅色赤岸。
曾經(jīng)，這里創(chuàng)造了“九千將士進涉縣，三十萬大軍出太行”的不朽傳奇。
如今，這里闖出了一條山區(qū)清潔能源發(fā)展的新路子。
01 總體情況
國網(wǎng)河北電力圍繞新型電力系統(tǒng)建設(shè)，錨定“安全、綠色、經(jīng)濟”三大目標(biāo)，因地制宜發(fā)展微電網(wǎng)，推動大電網(wǎng)與分布式微電網(wǎng)融合發(fā)展。
2023年年初，國網(wǎng)河北電力結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀毁Y源稟賦，在邯鄲涉縣合漳鄉(xiāng)試點開展河北首個十兆瓦級水光儲智能微電網(wǎng)示范工程探索。項目新建1座10千伏開關(guān)站，將10千伏合漳線一分為四接入開關(guān)站，依托開關(guān)站構(gòu)建源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)控的十兆瓦級微電網(wǎng)系統(tǒng)。
該工程利用當(dāng)?shù)刎S富的光伏發(fā)電、水電資源，通過優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，自主開發(fā)風(fēng)光水儲微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，構(gòu)建“水—光—儲”一體化控制架構(gòu)，推動綠色電力與新型儲能系統(tǒng)協(xié)同互動。在離網(wǎng)試驗中，微電網(wǎng)實現(xiàn)了十兆瓦級微電網(wǎng)自給自足連續(xù)運行7天。在并網(wǎng)情況下，微電網(wǎng)能夠主動參與大電網(wǎng)電壓、頻率調(diào)節(jié)。
02 建設(shè)背景
河北邯鄲涉縣合漳鄉(xiāng)位于晉冀豫三省交界的太行山區(qū)，共有居民1.89萬戶，高壓客戶47個。區(qū)域內(nèi)清漳河、濁漳河交匯，風(fēng)光水資源豐富。受山區(qū)地形影響，該區(qū)域原來僅由1條10千伏線路供電，且跨越山區(qū)、河流等，防災(zāi)抗災(zāi)能力較弱，供電需求難以有效滿足。如果新建一座35千伏變電站，架空線路要跨越高山、自然保護區(qū)等，新建供電線路較長、施工困難，后續(xù)設(shè)備巡檢難度大。
經(jīng)過多方論證，國網(wǎng)河北電力以源網(wǎng)荷儲微電網(wǎng)協(xié)同運行為思路，聯(lián)合院士專家團隊，規(guī)劃建設(shè)十兆瓦級水光儲微電網(wǎng)示范工程，通過電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、建設(shè)構(gòu)網(wǎng)型儲能、小水電和光伏控制系統(tǒng)改造等，實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)自平衡、自管理、自調(diào)節(jié)，滿足當(dāng)?shù)仉娏?yīng)需求。
03 建設(shè)大事記
2023年1月，啟動河北涉縣合漳水光儲微電網(wǎng)示范項目論證和可研工作。
2023年3月，完成微電網(wǎng)接入系統(tǒng)方案審定。
2023年4～5月，開展儲能站站址選取和協(xié)議辦理工作，完成可研報告。
2023年8月，完成微電網(wǎng)工程可研評審和批復(fù)。
2023年12月28日，完成微電網(wǎng)工程儲能站主體建設(shè)，一、二次系統(tǒng)送電投運。
2024年3月22～23日，完成黑啟動和并離網(wǎng)無縫切換試驗，實現(xiàn)微電網(wǎng)離網(wǎng)運行24小時。
2024年4月3日，完成連續(xù)7天長時間離網(wǎng)運行試驗，創(chuàng)國內(nèi)并網(wǎng)型微電網(wǎng)離網(wǎng)運行時間紀(jì)錄。
2024年4月13日，河北涉縣合漳水光儲微電網(wǎng)示范工程建成投運。
04 特色亮點
構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)，提高末端電網(wǎng)韌性
國網(wǎng)河北電力結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀毁Y源稟賦，在原有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，配置2兆瓦/4兆瓦時儲能設(shè)備，并創(chuàng)新采用構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并聯(lián)控制、儲能慣量—頻率主動支撐等技術(shù)，構(gòu)建十兆瓦級水光儲智能微電網(wǎng)。當(dāng)外部電網(wǎng)出現(xiàn)異常時，通過本地儲能、小水電、光伏的互動，可保障微電網(wǎng)自給自足連續(xù)運行7天以上，提升電網(wǎng)末端電壓的穩(wěn)定性，明顯改善1000余戶電網(wǎng)末端居民的供電質(zhì)量。
綠色智能微電網(wǎng)，自平衡、自管理、自調(diào)節(jié)
該公司深化“大云物移智鏈”、電力北斗和數(shù)字孿生等新技術(shù)應(yīng)用，在電源側(cè)改造3臺水電機組控制系統(tǒng)，完成140余戶分布式光伏遠(yuǎn)程控制改造，保障清潔能源發(fā)電可觀、可測、可調(diào)、可控;在電網(wǎng)側(cè)新建1座10千伏開關(guān)站，并在合漳線各臺區(qū)加裝智能融合終端，可實時采集設(shè)備信息;在負(fù)荷側(cè)，為可調(diào)負(fù)荷加裝控制開關(guān)，接入微電網(wǎng)管控平臺，實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)“自平衡、自管理、自調(diào)節(jié)”。
微電網(wǎng)管控平臺，提升區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量
該公司研發(fā)風(fēng)光水儲微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，通過實時監(jiān)測微電網(wǎng)多節(jié)點電壓，并同時監(jiān)控儲能電站、光伏發(fā)電系統(tǒng)、充電樁和水電站等設(shè)備運行狀態(tài)，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)控，解決了偏遠(yuǎn)山區(qū)清潔電能消納困難、末端電壓不穩(wěn)定等問題，提高區(qū)域內(nèi)新能源利用率，有力促進當(dāng)?shù)鼐用窆夥鍪?，助力革命老區(qū)振興發(fā)展。
05 建設(shè)人物
樊會叢
國網(wǎng)河北經(jīng)研院規(guī)劃研究中心規(guī)劃師
她帶領(lǐng)項目規(guī)劃團隊成員多次深入現(xiàn)場開展負(fù)荷需求、電源特性調(diào)研，分析研討冬夏負(fù)荷高峰并疊加豐水期、枯水期等多種典型場景，確定以源網(wǎng)荷儲微電網(wǎng)協(xié)同運行為思路，選擇構(gòu)網(wǎng)型儲能和小水電作為主力支撐電源，提出水光儲一體化協(xié)同控制架構(gòu)及建設(shè)方案。
劉航
邯鄲供電公司發(fā)展策劃部副主任
作為河北涉縣合漳水光儲微電網(wǎng)示范工程規(guī)劃技術(shù)負(fù)責(zé)人，他結(jié)合涉縣合漳鄉(xiāng)資源稟賦和地域特點，組織完成微電網(wǎng)方案論證、儲能站址選取、可研編制、項目實施和調(diào)試試驗工作，參與微電網(wǎng)運行策略制訂和成效評估，保障微電網(wǎng)發(fā)揮最佳運行效果。
王少敏
邯鄲供電公司經(jīng)濟技術(shù)研究所電網(wǎng)規(guī)劃專責(zé)
他主持開展電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)智管控平臺創(chuàng)新研究，搭建動態(tài)碳排放量實時監(jiān)測預(yù)警平臺，負(fù)責(zé)合漳微電網(wǎng)技術(shù)分析和數(shù)據(jù)測算。同時，積極推進項目立項、實施，并參與開展測試實驗和運行調(diào)控，保障微電網(wǎng)工程按期投運。
楊陽
涉縣供電公司發(fā)展建設(shè)部專責(zé)、副高級工程師
作為河北涉縣合漳水光儲微電網(wǎng)示范工程主要規(guī)劃者，他通過對合漳鄉(xiāng)地區(qū)電源出力、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性的分析，合理規(guī)劃儲能站站址。他創(chuàng)新提出采用構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并聯(lián)控制、儲能慣量—頻率主動支撐等技術(shù)，解決了電網(wǎng)存在的供電質(zhì)量與穩(wěn)定性問題。
朱建峰
涉縣合漳水光儲微電網(wǎng)示范工程項目經(jīng)理
他是河北涉縣合漳水光儲微電網(wǎng)示范工程設(shè)計總負(fù)責(zé)人。他組建專項創(chuàng)新設(shè)計研究團隊開展合漳微電網(wǎng)工程設(shè)計，通過儲能倉步入式布置、水電集控云4G網(wǎng)絡(luò)接入、縱旋隔離式開關(guān)柜等一系列創(chuàng)新研發(fā)，提升儲能設(shè)備運行方式的靈活性和可靠性。
韓春雨
涉縣合漳水光儲微電網(wǎng)示范工程電氣施工負(fù)責(zé)人
面對風(fēng)光水儲一體化運行策略調(diào)試方法無先例可循的難題，他組織建設(shè)團隊與設(shè)備廠家召開技術(shù)分析會，根據(jù)風(fēng)光能源的不均勻性、水的穩(wěn)定性和電網(wǎng)的峰谷平運行特點進行分析，詳細(xì)確定每一個電源投入和出力條件相應(yīng)的邏輯判別條件，并完成系統(tǒng)整體調(diào)試工作，保障了工程按期投產(chǎn)。
