微网与大电网并行 为新能源搭建智能平台

价值中国 综合报道
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  从光伏发电到储能,再到与大电网的双向互动,小小的微网在与大电网并行的同时,为新能源的发展搭建了一个智能化的传输控制平台。

  5月11日14时45分,气温26摄氏度。在河南财政税务高等专科学校(以下简称河南财专)微网运行控制室的大屏幕上,多个数据和曲线正不断地变化,这些数据将太阳持续释放的能量以外化的形式直观显示了出来。不消20秒钟,一千瓦时的电能就通过380千伏光伏发电系统被”生产”了出来,而整个过程既没有消耗一次能源,也没有产生任何排放。

  作为国家电网公司智能电网试点河南分布式光伏发电及微网控制试点工程的落地点,河南财专建成了一个包含光伏发电、储能、控制系统三部分的微网系统。这个微网系统相当于一个小型的发、配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。其中的光伏发电系统就是设置在7栋宿舍楼楼顶上的光伏发电板,每月可有3.6万-4.5万千瓦时的发电量,基本可以满足学校7栋宿舍楼和学生食堂的日常用电。

  而微网的控制系统和储能系统在河南财专80多平方米的微网运行控制室内,只占据了大约十几平方米的空间。”主控制系统相当于微网的大脑,判断微网系统与大电网处于并网还是离网状态,储能控制系统相当于神经系统,接受主控制系统发来的信号并作出响应,在离网时作为电压源,并网时作为电流源相互切换,储能系统相当于末端神经。”河南省电力公司智能电网研究中心项目处处长王璟的解释生动形象。

  微网的储能系统采用的是同样应用于电动汽车的磷酸铁锂电池。几十块电池整齐地排布在相当于家用普通两开门衣柜大小的储能柜里,正在对储能电池进行散热处理的散热系统在耳边发出了”嗡嗡”声。很难想象体积这么小、占用空间如此有限的这些电池,可以在与大电网离网的情况下支持微网系统内1100间学生宿舍提供3-4小时的正常用电!

  ”郑州供电公司为这个项目专门建立了一个通信通道,信息控制是通过远程控制来实现的。虽然是无人值守的,但我们还是制定了巡检制度,每隔几天到现场进行巡视。”负责控制保护系统日常维护的郑州供电公司员工朱颉向我们展示了实时的微网运行情况、光伏发电情况以及储能运行情况。

  ”自微网投运以来,我们确实节省了不少电费。等到寒暑假,有富余的电量还可以出售,有一定的经济效益。但我们更看重的是社会效益,向学生灌输发展低碳经济、发展新能源、环保等理念以及项目本身的示范作用。”河南财专副校长王国俊非常看重这项工程日后更加深广的影响,”学校的二期建设马上就要动工了,我们计划下一步在图书馆和学术交流中的外立面、家属楼和办公楼的楼顶安装光伏发电板。项目的意义可以通过学生向社会扩散。作为高校,我们有责任把最前沿、最先进的技术提前应用到学校中来。”王校长不无得意的语气中含着对于微网示范工程的肯定。

  正如王校长所期望的那样,在微网正式投入运行将近半年的时间里,河南财专的学生们对微网、清洁能源以及节能环保形成了初步的认识。在学生宿舍里,孩子们养成了节约用水、人走灯灭的好习惯,学校的公共浴室广泛地使用了太阳能热水器,由此足见河南财专在使用清洁能源与低碳环保方面的身体力行。

  一年级的学生王立乐认为学校宿舍楼上的光伏发电以及微网的应用是一件”很环保、很时尚”的事情。”每个床位都有一个单独的电源接口,宿舍里手机充电、电脑使用、照明还有电扇的使用不会受到限制,除了更节能、更环保外,我并没觉得和普通用电有什么差别。”当问到他对微网的了解时,王立乐的回答让我们很惊喜,”因为学习金融专业,我很关注股市,所以我知道国家电网公司和智能电网,再加上我们学校是微网试点,所以我就更关注智能电网了,微网在智能电网中很重要。”

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  登上学生宿舍楼的屋顶,一排排整齐排布的光伏电池板正接受着充足光线的照射。河南财专校园四周地势开阔,不远处,一座火力发电厂清晰可见,烟囱顶部的烟雾正逐渐升腾、蔓延。而这边,来自太阳的清洁能源通过微网这个小系统,平稳地为坚强智能电网输出一个美好的未来。

  河南分布式光伏发电及微网控制工程概况

  该项目结合河南财政税务高等专科学校校园屋顶太阳能光电建筑应用项目开展。于2010年12月31日联调成功。

  实现目标

  建成了包含光伏发电、电力储能,并具有微网特性的实际运行系统示范工程;

  实现分布式光伏电源、储能系统友好接入电网,实现与配电网并网协调运行;

  实现微电网运行状态监控、分布式发电接入微网控制、功率分配调度与发电控制、电能平衡和负载控制的应用平台;

  实现微电网双向潮流环境下控制保护协调工作的系统;

  完成分布式光伏电源、储能系统智能协调工作,成功实现离网转并网、并网转离网方式的自动切换。

  技术创新

  实现储能系统”黑启动”的工程应用,并实现了微网并转离、离转并的平稳切换;

  微网离网运行过程中,自动启动微网离网运行控制策略,通过调节储能和光伏出力,实现微网平稳运行;

  储能系统暂态时可作为电压源支撑微网系统,稳态时可作为可调度的电流源用于平滑光伏发电出力及负荷波动;

  磷酸铁锂电池首次在配电网电力储能中得到应用;

  现场开展微网全景实测实验(电能质量、负荷特性、暂态特性等实验),取得暂态、动态、稳态实测分析数据。

  ( 编辑/刘文林 )

来源:价值中国

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