建议人:韩少华 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司高级工程师
序言
随着“双碳”战略和新型电力系统建设不断推进,大量分布式新能源接入,传统配电网面临着电力平衡与调峰压力增大、功率倒送、配电台区重过载、配电线路过电压等新问题。作者调研了当前宿迁配电网新能源承载力方面的主要问题,提出了科技攻关解决核心难题、示范建设打造典型样板、机制创新引导有序用电等3项建议。通过科技攻关,突破分布式新能源承载力提升的技术瓶颈;通过示范建设,引领和支撑分布式新能源接入和消纳技术发展;通过机制创新,从管理角度探索承载力提升新思路;最终实现宿迁配电网分布式新能源承载力的全面提升。
1、 背景
配电网承担着电能传递、汇集、分配、供应的作用,是国民经济和社会发展的重要公共基础设施,在电力能源绿色低碳发展中扮演重要角色。随着“双碳”战略和新型电力系统建设不断推进,大量分布式新能源接入,配电网的“源端、荷端、网端”都发生着巨大变化,分布式新能源的有效承载和高效消纳将面临更严峻的挑战:新型源荷的高比例与时空分布不均的特征改变了传统配电网的源荷平衡关系,导致功率倒送严重、配变负载不均等问题;大量电力电子设备的无序接入也使配电网的安全稳定运行更加复杂。因此,亟需提升分布式新能源承载力,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,满足分布式资源高效消纳需求,推动全社会电气化水平和能源综合利用率提升,支撑宿迁市“四化”同步集成改革示范区建设与全市经济社会高质量发展。
2、 现状与问题
1.电力平衡与调峰压力增大。新能源发电具有随机性、波动性和反调峰特性,当高比例海量分布式新能源接入配电网后,负荷预测准确性降低,进而影响电力平衡与电网调峰。此外,新能源高渗透率引发第三道防线负荷控制率不足,且难以区分馈线下的民生负荷和新能源负荷,第三道防线配置需要重构。
2.分布式新能源消纳不足。宿迁市分布式新能源以光伏为主,接入容量大、储能配置不足,晚上用电高峰时光伏无法发电,白天用电需求偏低时光伏所发电量无法完全消纳,从而导致功率倒送问题,甚至出现配电台区重过载、配电线路过电压等情况,威胁电网安全稳定运行。
3、 相关建议
1.科技攻关解决核心难题
以国网宿迁供电公司为主体,依托国网先进配电组网技术实验室、江苏省智慧城市承载力工程研究中心平台优势,强化产学研联合攻关,围绕配网承载力、源荷互动、配网协同运行等方面开展核心技术攻关。配网承载力方面,开展含高比例分布式电源的配电网在线运行仿真及辅助决策方法研究,为新型配电网运行风险感知和组网决策优化提供全套技术方案;开展新能源汽车与农网支撑互动关键技术、移动柔性调压关键技术研究,提升农村配电网分布式光伏消纳能力和台区电能质量。在源荷互动方面,开展多类型移动电力资源接入与智慧管控关键技术研究,打造配电网对多类型移动电力资源的管控智能化和信息透明化;研制区域配电网光储充协同控制终端,实现配电网区域内新能源电站、可调负荷、储能、配电网之间的自主调节和自治协同。在配网协同运行方面,开展配电网新型层次化继电保护装置关键技术、分布式电源大量接入下微电网控制保护技术研究,实现主-配-微网多层级协同控制保护;开展有源配电网停电信息资源池构建技术研究,研发有源配电网智能转供平台,实现分布式清洁能源最优接入、最优消纳。
2.示范建设打造典型样板
根据分布式光伏接入容量、比例等要素,选址建立包含高比例光伏、储能、充电站、可控负荷等全要素的分布式新能源示范区,打造分布式新能源灵活接入与高效消纳的典型样板,引导本领域技术发展。加强统筹规划,在示范区实现全网、分区、网格三级电力平衡。结合宿迁配电网实际需求,着力引入国内外相关前沿技术成果,在示范区开展成果应用,提升示范区整体技术水平。强化数字化赋能,提升示范区配网透明感知能力,构建数据中台,推进大数据产品研发与推广。
3.机制创新引导有序用电
积极探索、灵活运用政府补贴、电费减扣等政策工具,通过机制创新,强化负荷侧资源管理,引导市场有序用电,提升源、荷灵活互动与消纳水平。探索试点虚拟电厂,实现光伏、储能、可控负荷、电动汽车等分布式资源的灵活集聚和协调优化。倡导工作单位加强充电桩建设,鼓励电动汽车“上班”充电,加强白天光伏发电量的消纳;通过充电站价格灵活调整,探索电动汽车“有序充电”;研究车网互动机制,探索用电高峰时电动汽车通过充电桩向电网反向供电,发挥“移动储能”价值。