第一部分:配电网柔性化转型背景介绍
- 新型电力系统建设背景:在“碳达峰、碳中和”目标下,中国正构建以新能源为主体的新型电力系统,发展分布式智能电网,推动电网设备大规模更新。
- 配电网柔性化转型的必要性:传统配电网存在设备利用率低、分布式源荷承载能力不足、供电可靠性低等问题,难以支撑配电网高质量可持续发展。柔性配电网通过柔性互联等技术,可提高设备利用率、分布式源荷承载能力、供电可靠性和电压质量,提升配电网承载力和运行经济性。
- 未来配电网形态演进:未来配电网将呈现高比例清洁分布式电源主导、交直流混合配电、区域能量互济、可再生能源消纳、区域故障隔离与恢复、分布式能源消纳、用户电力定制等特征。
第二部分:配电网电力电子装备典型应用场景
- 典型业务场景:根据配电网供电连续性是否受影响,可分为非故障态(台区高/低电压、配变重过载、三相不平衡)和故障态(故障停电)。
- 典型业务问题及解决方案:
- 台区高/低电压治理:传统方案包括有载变压器调档、传统线圈式稳压等,存在调压范围有限、响应速度慢等问题。柔性化技术方案包括低压柔直供电、电力电子串补电压调节、台区分布式储能、电力电子AC/AC调压等,具有调压范围宽、响应速度快、功能丰富等优势。
- 配变重过载治理:传统方案包括配电并列运行、配电加装风机、高过载配变、调容调压配变等,存在建设成本高、治理效果有限等问题。柔性化技术方案包括移动式台区储能、台区柔性互联等,具有灵活部署、快速安装、一机多能等优势。
- 三相不平衡治理:传统方案包括传统换相开关、智能换相开关等,存在效果粗糙、适用性受限等问题。柔性化技术方案包括电力电子补偿装置(如UPQC、SVG),具有响应速度快、补偿效果精准等优势。
- 配电网故障自愈:传统方案包括机械式联络开关、传统互联开关等,存在切换速度慢、负荷转供受限等问题。柔性化技术方案包括中压柔性多状态开关、低压柔性互联开关等,具有毫秒级切换、100%负荷不间断等优势。
- 提升系统构网保供电能力:传统方案包括柴发应急电源车等,存在能耗高、噪音大、无法应对功率倒送等问题。柔性化技术方案包括台区分布式构网型储能等,具有主动支撑、主动消纳、主动响应等优势。
- 柔性化“四可”及应用服务:为提升柔性配电网运行管控数字化水平,开发可适用于电鸿操作系统的配网柔性化装备监控系统,实现设备运行状态全景监控与配电网高效运行优化,提高运行效率、可靠性和经济性。
第三部分:未来展望
南方电网公司将推动关键技术攻关与示范应用,聚焦电网本质安全提升、防灾减灾建设、数字电网提升、节能增效提升、绿色环保升级等重点方向,大力促进先进设备更新应用,全力推进新型电力系统建设,助力实现碳达峰、碳中和战略目标。