3月28日，江蘇省連云港市灌南縣新民村儲能設備順利并網(wǎng)，村委會屋頂光伏產(chǎn)生的電量實現(xiàn)就近存儲，新民村數(shù)智化微電網(wǎng)成功應用。

 早在2022年初，新民村清潔能源發(fā)電裝機滲透率就高達137%，發(fā)電量占比也達到了51%?；谛旅翊寰哂芯用褙摵傻汀⒐夥鼭B透率大的典型特點，以及灌南整縣光伏預接入容量大的優(yōu)勢，2022年7月12日，國家電網(wǎng)有限公司重大科技專項《高比例清潔能源縣域配電網(wǎng)安全運行控制關鍵技術研究》江蘇示范應用啟動會上，連云港灌南綠色新農(nóng)村作為蘇北鄉(xiāng)村地區(qū)典型入選示范。

“自動平衡橋”提升電能質量

 灌南既是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大縣，又是大規(guī)模分布式光伏開發(fā)試點縣，全縣屋頂分布式光伏新增裝機容量可達65萬千瓦，接近于全縣最高負荷。目前，灌南近九成低壓分布式光伏接入在負荷較輕、網(wǎng)架相對薄弱的農(nóng)村地區(qū)。海量分布式光伏接入給農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)安全運行帶來新的挑戰(zhàn)，例如在滲透率較高的新民村，較快的光伏接入會形成局部電壓過高、電網(wǎng)潮流倒送等問題。

如何保障農(nóng)村地區(qū)分布式光伏并網(wǎng)后的電能質量？國網(wǎng)江蘇灌南縣供電公司深入新民村勘查調研，發(fā)現(xiàn)東洲農(nóng)場大棚溫控、灌溉等負荷與光伏發(fā)電在“時”“空”上具備調整至一致性的特點，為分布式光伏裝上“自動平衡橋”的設想就此產(chǎn)生。

灌南供電通過建設低壓臺區(qū)柔性互聯(lián)工程，在東洲農(nóng)場與農(nóng)集區(qū)兩臺配變間新增一套300千瓦低壓柔性互聯(lián)裝置，對農(nóng)場大棚溫控、灌溉進行柔性負荷智能化改造。當農(nóng)集區(qū)臺區(qū)光伏電量倒送時，主控制器自動均衡裝置兩端有功功率，從而實現(xiàn)分布式光伏倒送功率向農(nóng)場柔性負荷智能化轉移。

“自動平衡橋”不僅可以提升示范區(qū)內微電網(wǎng)的自我平衡能力，處理臺區(qū)電壓、線損、三相不平衡等電能質量問題，處置低壓臺區(qū)故障隔離和故障自愈等綜合性故障，還能幫助遠端光伏電量就近消納，讓東洲農(nóng)場100畝智慧番茄大棚用上綠色放心電。

“光儲充”互濟助力并網(wǎng)消納

根據(jù)灌南整縣光伏建設規(guī)劃，新民村擬接入分布式光伏總裝機容量3兆瓦，光伏并網(wǎng)后新民村清潔電源年發(fā)電量約336萬千瓦時，達到新民村年均用電量的2.4倍，自身就地就近消納光伏電量的能力還不強。堵塞分布式光伏并網(wǎng)后的電網(wǎng)監(jiān)測盲點，提高清潔能源利用的問題值得思考。

針對農(nóng)村地區(qū)中午發(fā)電普遍用不完的情況，灌南供電在新民村建設低壓分布式光伏直流并網(wǎng)工程，對示范區(qū)內1臺低壓光伏集中并網(wǎng)配變，應用直流匯集方式，匯聚光伏、新型儲能、充電樁等直流源荷電能，建成“光儲充”互濟的微電網(wǎng)，避免負荷低谷期遇分布式光伏大發(fā)，產(chǎn)生棄光問題。

 以新民村四組綜合變臺區(qū)為例，臺區(qū)負荷為400千伏安，居民午間用電負荷約100千瓦，該臺區(qū)下有分布式光伏容量280千瓦，典型日中午光伏倒送負荷約220千瓦，經(jīng)居民負荷就地消納后，仍有約120千瓦光伏出力向10千伏電網(wǎng)反送。如何鎖住中午光伏出力的黃金期？在“光儲充”微電網(wǎng)里，功率為110千瓦的大電池與120千瓦的直流充電樁能在光伏出力高峰期間消納230千瓦負荷，并在晚間用電高峰向村民輸送存儲的清潔能源。

 經(jīng)測算，“光儲充”微電網(wǎng)可解決配變反向重超載、用戶過電壓等問題，臺區(qū)線損合格率達100%、供電可靠率至99.9905%。預計每年減少碳排放1415.7噸，節(jié)約標煤近566.3噸，遠景可推廣至碩項村等85個相近特征的行政村。

“智慧大腦”優(yōu)化協(xié)同控制

 2022年，灌南供電推動屬地政府出臺了《灌南縣創(chuàng)建全國整縣屋頂分布式光伏開發(fā)示范區(qū)指導意見（試行）》等3項支撐政策，明確推動儲能發(fā)展等9項重點任務。全縣分布式光伏呈爆發(fā)式增長，近三年裝機容量始終保持3倍增速?！爸腔鄞竽X”為分布式光伏有序并網(wǎng)、使用，協(xié)調控制各類示范工程接入作出了新的嘗試。

灌南供電通過拓展配電云主站功能，將125個分布式光伏、9臺溫控負荷、2處灌溉負荷和2套網(wǎng)側儲能等可調控資源進行柔性改造，并全量接入配電云主站，通過智能化分層分級控制策略，實現(xiàn)分布式光伏倒送電量就近消納、就近轉移，保障新民村源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動。

同時，針對新民村光儲充直流并網(wǎng)、柔性互聯(lián)等可調控資源，通過融合終端統(tǒng)一接入配電云主站，實現(xiàn)與配電自動化、調度自動化數(shù)據(jù)互動，實現(xiàn)負荷資源需求響應，確保接入資源穩(wěn)定、安全、高效運行。

該公司還將在新民村充分利用V2G充電樁、側儲能和峰谷電價政策，開展成本疏導模型研究，積極與光伏開發(fā)商、充電樁設施建設企業(yè)、儲能投資單位合作，進一步壓降農(nóng)村“光儲充”互濟微電網(wǎng)成本，探索“用戶儲能+商業(yè)項目儲能”模式，服務地方萬戶光伏儲能試點計劃，助力農(nóng)村分布式光伏更好更快發(fā)展。