数字技术助力新一代配电网建设
2024.08.02

导语

在推进建设新型能源体系的新时代,保障电力安全可靠供应仍是配电网发展的首要责任,支撑能源清洁低碳转型成为配电网发展的重要任务,配电网发展面临更高要求、更高标准。在以新能源为主体的新型电力系统和新能源汽车爆发式增长的背景下,配电网改造升级势在必行,智能化、数字化将成为未来配电网发展的重要方向。

 

上一期,我们介绍了支撑智慧配电网的配微协同体系,本次将为大家分享配电网数字化建设方案及浙达能源在实践中取得的成功案例。

 

配电网的数字化建设

配电网在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面面临的挑战日益显著,亟需以“数智与能源融合创新”为抓手,建设数智化配电网,以数字化、智能化的配电网为平台,激发能源电力领域的新质生产力。数字配电网建设思路遵循“采、传、算、用”四大环节,即:

 

“采”通过在低压侧部署最小化采集感知单元,低成本采集、不停电安装;

“传”建立高效、稳定的光纤传输通道,为海量数据上传提供保障;对边缘侧配自设备改造以及台区智能融合终端改造升级;

“算”云端建设数字孪生中心提供台区微应用统一管理算法模型训练平台、最小化采集仿真推演分析引擎;

“用”依托经过处理的海量数据,结合仿真推演交互能力,支撑数字配电网运维、运行、运营方向的高级应用。

 

该思路以最小化精准采集与数字系统推演为核心,旨在提升配电网的安全可靠性及运维能力,满足其发展需求。浙达能源以数字化、智能化、智慧化赋能新型配电系统,建设了包括主配微协同控制运行、市场化虚拟电厂运营等,符合安全可靠、经济高效、清洁低碳的现代配电网发展目标。

undefined

数字化配电网建设总体架构

 

1、主配微协同控制运行

 

传统配电网末端台区,感知能力不足,调节手段匮乏。主配微协同控制运行是解决该问题的重要方向,通过主网、配网与微电网之间的协同互动,实现电网的灵活调控和高效运行。在配电网发生故障或检修时,微电网能够保障关键负荷的供电,同时,通过聚合太阳能、风能等可再生能源接入配电网并就地消纳,有效优化能源结构;此外,主配微协同控制还增强了配电网的柔性调控能力,实现了资源的优化配置和灵活管控。

 

例如,在经济开发园区内,面对分布式光伏规模化接入带来的电力电量平衡挑战及资源就地消纳难题,通过新型智慧配网决策服务与台区智能融合终端、微网优化控制器的协同工作,实现配微网运行数据的深度分析与灵活调度。在高峰期或过载情况下,首先进行仿真推演以制定决策,随后由配电网调度结合实时数据调整运行方式,并在必要时执行智慧策略指导下的开关操作。最终,调控指令被分解至各台区智能融合终端以及微网优化控制器,通过边缘计算精确控制多种调节资源,以保障配电网的稳定运行与资源的高效利用。

undefined

 

2、市场化虚拟电厂运营
 

在以上建设方案的基础上,浙达能源进一步构建面向新型配电网的市场化虚拟电厂运营平台,整合直控资源与可调资源,针对区域自治、负荷管理及辅助服务交易等需求,通过多渠道资金与电力市场融合,为用户提供高效、可持续的电力服务解决方案。

 

该平台提供多端应用,运营商端实现精准预测、报价执行监测等功能,用户端小程序则简化通知流程。同时,配套调控平台助力调度人员,具备实时监测、动态告警及一键调控能力;负荷端数字化工具则引入精益型策略,结合用户计划与光伏预测,优化生产计划与储能管理。

undefined

 

配电网数字化的成功实践

 

配微协同作为新型电力系统下的探索性运行机制,正处于试点示范阶段,浙达能源深度参与其中。以浙江金华义乌商贸型微网与配网协同项目为例,创新性地提供了微网边缘控制终端硬件与调控系统,该系统实现数据上下双向交互,并首创边缘ARM架构下的优化求解能力

 

项目基于商贸城现有及规划源、荷、储灵活可调控资源,打造国内首套高可靠商贸型互联协同的交直流互联微电网系统,实现邻域间功率协同,大幅度提升源、网、荷、储横向灵活互动和云、边、端纵向高效协同能力。通过基于控制组态的嵌入式微网EMS内置算法,对各种控制策略的灵活配置以及不同控制目标和控制逻辑的即插即用、即配即用,形成可推广、可复制的资源控制解决方案,减少微网集群软硬件建设成本。

 

该项目接入多项可再生能源与储能设备,投运后微电网运行外部电网输入功率峰谷差下降比例超过25%,降低110千伏主变负荷15%以上,显著降低了外部电网峰谷差,增强电网韧性,确保极端情况下示范区电网稳定运行,具备显著的经济与社会效益

undefined

 

纵观当前配电网发展实际,正从不可控的传统配电网向全面可控的未来配电网转变,配电网的发展目标也正从用户负荷的地理全覆盖,向绿色低碳、智能可控、供需互动的服务平台逐步演进。

 

配电数字化技术已成为支撑配电网转型发展的关键力量。浙达能源将以持续创新的理念满足不断涌现的场景需求,为智慧配电网运营和服务提供数字化应用,助力现代智慧配电网建设和高效可靠运行。