2024分布式电源高渗透率县域源网荷储协同互动示范报告

国网浙江海宁市供电公司2024年6月 一、总体概况 (一）建设背景 国网公司 国家层面 柔性”，完善新型电力系统数字技术支撑体系设计，着力开展平台整合、业务倍增、数字赋能。（引自辛保安董事长在国家电网有限公司第四届职工代表大会第三次会议暨2023年工作会议上的报告） 要深化电力体制改革，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，更好推动能源生产和消费革命，保障国家能源安全。”（引自习近平2023年在中央全面深化改革委员会第二次会议内容） 新型电力系统分布式智能配电网 城市能源互联网主动配电网 2019年，以凤凰换流站为代表的“浙江嘉兴城市能源互联网综合示范项目”通过国家能源局验收。 2021年，以源网荷储协调控制系统等6大工程18个应用场景为代表的“海宁尖山多元融合高弹性电网综合示范项目”完成1.0建设。 2023年，以感知提升、电网控制能力提升为代表的县域级新型电力系统建设工作全速推进，提升电网配置能力，打造分布式智能配电网。 一、总体概况 （一）建设背景 海宁尖山建设新型电力系统背景优势 当前有源配电网运行面临的现状与问题 1、海宁尖山新能源主体地位日渐凸显 新能源大规模接入带来的典型问题 海量分布式资源接入，导致配电网源端、荷端不确定性增强，组网模式多样化，融合形态复杂化。潮流波动、电压偏移、谐波畸变三大新能源带来的问题需要加以解决。 截止2023年，尖山地区新能源装机45.74万千瓦，占全海宁全域的40%以上。人均光伏15.43千瓦，是省人均水平29倍，光伏渗透率达107.76%。 配网资源感知水平有待提升 2、政企协作形成绿色低碳发展高度共识 未对各侧资源及设备进行全周期管控，部分资源运行状态不掌握，分布式光伏、储能、负荷侧等灵活资源未能全面可观可测。 海宁市将争创国家级新型电力系统县级示范区纳入“十四五”十大战略部署，先后出台鼓励新能源配置、分布式储能容量补贴、地方性需求响应补贴等配套示范政策。 各专业资源分散在不同业务系统 变电站数据在调度自动化系统，量子开关和DTU的数据在配电自动化系统，公专变数据在配电自动化四区及用电信息采集系统，光伏、储能、充电桩资源数据又分散在各系统中 3、肩负新型电力系统示范建设重大使命 四侧资源控制没有统一的互动策略 嘉兴尖山作为全国首个源网荷储一体化”示范区，浙江电网建设新型电力系统省级综合示范之一，已同步入选浙江省发改委、能源局发布的浙江省十四五首批新型电力系统试点，肩负新型电力系统建设重大的使命与担当。 各侧资源控制权在不同系统，传统业务系统控制系统资源按类聚合，独立调用，控制策略单一，无法满足日常运行、电网故障、供电缺口几种不同运行状态下进行资源联合优化。 建设思路 在新型电力系统和数字化转型背景下，嘉兴海宁以新能源高渗透的尖山区域作为核心示范区逐步探索出一条“资源+控制”体系的技术路径，深入挖掘建设四侧资源，通过源网荷储一体化控制平台，实现四侧资源的四可，智能化管控四侧资源，逐步构建适应分布式新能源高渗透的县域新型电力系统。 可控资源 源网荷储四侧资源的统筹与调用一个核心：平台是重点 源网荷储四侧资源的挖掘与建设 三、具体做法 （一）源网荷储灵活调节资源示范建设 1、电源侧全面可观可测、高度可控可用建设 全面补强分布式电源感知能力。源侧尖山区域中低压光伏采用直采直控或者转发形式接入中压光伏56座，容量28.64万千瓦，低压光伏24座，容量1.24万千瓦，完成合计80座中低压光伏运行状态全景监控。 规范绿色能源接入管理。规范新能源接入的容量标准运行管理、电能质量等相关技术标准和管理要求，推进绿色能源有序接入。 优化绿色能源运行策略。通过存量光伏技术改造与增量光伏源头管控，双管齐下全面实现绿色低碳能源无功可调可控。 三、具体做法 （一）源网荷储灵活调节资源示范建设 2、电网侧设备智能升级、全维度监测建设 加快线路标准化建设。推进自动化全覆盖改造，按照“建设标准化网架为基础、探索新型组网形态为补充”的坚强网架建设思路，累计完成示范区自愈标准环改造14个，提升配电网对潮流波动和设备故障的综合抗扰能力。 推进尖山示范区智能融合终端建设。支撑台区源网荷储协司互动下的自治运行。完成尖山示范区309个台区智能融合终端全覆盖，打造台区无功电压优化示范及用户光伏调控，完成台区有载调压、电压平衡、充电桩有序充放电等场景建设。 推进运维检修数字升级。试点无人机自主巡检站建设构建“移动+固定”无人机自主巡检体系，示范区无人机自主巡检率100%。 三、具体做法 （一）源网荷储灵活调节资源示范建设 3、负荷侧海量资源有效聚合、支撑响应建设 深挖需求响应潜力。示范区内完成需求响应池建设27.76万千瓦。 深挖能效提升潜力。将“供电服务”向“供电+能效服务”延伸，最大限度提升能源利用效率。基于重点用能企业和亩均效益评价清单，结合企业连续性生产等特征确定各企业用电等级和用电方案类型。 深挖各类资源潜力。温控负荷可调资源池超5万干瓦开展充电桩负荷接入试点，全面提升负荷感知率。 三、具体做法 （一）源网荷储灵活调节资源示范建设 4、储能侧弹性资源多元互动、感知补强建设 储能侧“两互济·一补充”。推进电源侧与电网侧、集中式与分布式互济。持续完善电源侧电网侧储能基础设施建设推动“新能源+储能”模式，储侧完成集中式、分布式储能站10座，合计6万千瓦，储能建设规模提前达到新能源装机10%的配建目标。 试点各类新型诸能形式。建成V2G充电站两座，总功率可达到1200千瓦，配置500千瓦时储能车一台，日常接入直流微电网运行。 持续丰富储能应用场景。鼓励移动式储能、电动汽车等储能开发利用，配合缺口平衡调控策略，实现负荷缺口场景调节能力提升，有效提升调峰能力。 三、具体做法 （四）四侧资源控制体系示范建设 以新能源高渗透的尖山区域作为核心示范区，按照，“分层分区、自治平衡”总体思路，构建“两层三态三策”资源控制策略体系。深度挖掘和发挥“源、网、荷、诸”四类资源参与电网调节，打造日常经济运行，故障快速恢复，缺口自我平衡等典型源网荷储高效互动的高级应用。 三、具体做法 （四）四侧资源控制体系示范建设 1、日常运行潮流优化建设 功能以电网综合网损最小，光伏就地消纳率最高为目标。以潮流平衡、节点电压合格、设备不过载为约束条件，综合考虑电力潮流、储能、分布式电源消纳等情况。通过光伏逆变器、电容无功智能调节、运行方式 智能化调整，实现电网滚动重构优化调整，探索线损最优和潮流合理分布，提升资源利用效率，改善配电网中各节点的电压水平，降低配电网网损，以达到日常运行时的经济高效。 三、具体做法 （四）四侧资源控制体系示范建设 2、故障处置快速恢复建设 推动主配网多源数据融合应用及故障信息交互，站域或线路故障发生时，结合平台自动化设备告警信息，实现快速隔离故障区，恢复非故障区域供电。若故障恢复造成其他主变或线路重过载 时，分别调用变电站级资源、线路级资源（柔直、储能、需求响应等资源）进行负载率调整。改变传统人工依托经验处置故障模式，提升事故处置效率。 三、具体做法 （四）四侧资源控制体系示范建设 3、供电缺口自我平衡建设 通过调度自动化、配电自动化与营销系统互动，聚合配网储能、空调柔性负荷等可调节资源，改变传统“人海式”资源调用管理模式。 实现电网区域供电缺口下，储能、空调等有功资源协同控制，自动确定各侧资源调用策略，实现资源响应方案键生成，调控命令一键下达，储能多批次梯度调节，节约了传统模式下负荷缺口出现时方案制定和执行所需时间为发电机组顶峰出力及其他资源参与响应提供时间，有力支撑省公司电力电量平衡工作。 现在我们看到的是海宁源网荷储一体化控制平台 五、建设成效 （一）关键指标全面提升 示范区内户均年平均停电时间较2023年底下降90%以上，2023年尖山区域清洁能源就地消纳量超5亿干瓦时，减碳5.5万吨。示范区供电可靠率提升至99.9997% 五、建设成效 （二）社会效益日渐凸显 实现新能源大量接入并100%全消纳，保障企业用电安全稳定，潮流波动对企业不间断稳定生产冲击显著降低大力提高电力系统调节能力，助力迎峰度夏（冬）电力保供，海宁今夏用电紧 张影响企业数量较上一年减少1137家； 服务企业降本增效，创新用户侧个性化服务，全域光伏日发电量260万度，一企一策引导企业上马储能项目，已建储能每日可为企业供电超40万度 1.12亿元／年 合计年可节约企业用电成本 合计年可节约企业用电成本 五、建设成效 （三）四侧资源一体化互动能力提升 通过四侧资源的一体化互动，电网气候弹单性、安全韧性、调节柔性能力提升“保供、稳价、纳新”育能力提升 在电网异常和故障状态下，通过调用储能、调整无功出力、改变运行方式，确保电网潮流和电压始终保持在合格范围内，发生电网故障时，通过电网自愈功能实现快速恢复供电，从而实现电网“安全韧性”。 在面临供电缺口时，源网荷储一体协调控制平台通过调用储能，并采用市场化的手段启动负荷侧需求响应，从而实现电网“调节柔性。 五、建设成效 参与制定3项新型电力系统建设国家标准、行业标准 《用户侧储能项目并网服务管理实施细则》《海宁县域数智新型电力系统（新形态配电网）示范建设的路径探索》《县域新形态配电网源网荷储协同控制规范》 成果获2023年日内瓦国际发明展银奖 汇报完毕！