中國儲能網訊:談到咱們中國的電網,各位小伙伴腦海里會浮現出哪些形容詞?那若是只用一個字去形容,各位會用哪個字?
在小e的心里,“穩(wěn)”字,必有一席之地。
這里的“穩(wěn)”,包含了穩(wěn)定的能源供給、穩(wěn)定的電能質量、強大的抗擾動能力等等。
根據中學知識,我們知道,衡量電能質量的主要指標有電壓、頻率和波形。因此,電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的一項關鍵任務,就是對電網頻率進行控制,將電網頻率穩(wěn)定控制在50赫茲(我國交流電頻率是50赫茲,允許波動范圍為±0.2赫茲)。
在相當長的一段時間內,電網企業(yè)主要通過大型火電廠、大型水電廠來調頻,因為他們體量大,用電功率的一點點小波動對其而言,影響很小,也相對比較容易實現調頻的需求。
可如今,“時代變了”——隨著新能源產業(yè)的不斷發(fā)展,電網已經不是以往的火電、水電這種傳統(tǒng)發(fā)電機組“一家獨大”了,新能源的裝機容量呈現快速追趕的趨勢。
為了讓更多的新型能源加入到電網調頻的隊伍中,近日,國網衢州供電公司與國網浙江電科院合作,通過在衢州江山蓮華山工業(yè)園區(qū)的2座分布式光伏電站和1座儲能電站上加裝多功能調節(jié)控制終端,并采用非對稱加密通訊技術,成功實現對這3座分布式電源的調頻控制。
這項技術在浙江省內尚屬首次,為分布式光伏、儲能等新型電源參與電網調頻提供了可推廣的新樣板。
既然電網每天已經在穩(wěn)穩(wěn)運行著了,他們?yōu)槭裁匆M心思去做這個事呢,今天就讓小e來跟大家好好說道說道。
能源“新秀”的困局
傳統(tǒng)的電網,主要通過大型火電廠、大型水電廠來調頻,因為他們體量大,也相對比較容易實現調頻的需求。
但現在隨著新能源產業(yè)的快速發(fā)展,電網已經不是以往的火電、水電這種傳統(tǒng)發(fā)電機組“一家獨大”了。
以浙江電網來說,截至今年9月底,浙江全社會光伏發(fā)電裝機容量達3100萬千瓦,約占浙江電力裝機容量的四分之一。其中,分布式光伏裝機容量在全社會光伏的占比已突破50%。要是再和以往一樣全靠別人賣力,自個兒選擇“躺贏”可不行。
對于光伏電站而言,它們要參與調頻需要滿足兩個必要條件:加裝相應的調頻控制裝置、與電力調度保持安全可靠的通信。目前,集中式光伏已有成熟的調頻技術和實踐應用,但分布式光伏目前還難以滿足前面提到的兩個條件。
一方面,分布式光伏具有量大分散、區(qū)域差異性強、可控性差的特點;另一方面,由于缺乏安全可靠又經濟的通信方式,分布式光伏接入電力調度控制系統(tǒng)難以實現。同時,分布式光伏基本由用戶投資建設和運維,網絡通信裝置差異較大,造成了分布式光伏直采接入電力調度控制系統(tǒng)困難重重。
破題之路
為了解決分布式光伏大規(guī)模并網帶來的調頻技術難題,技術人員從前面介紹的兩個必要條件入手,逐個擊破。
靈活采集,看它——
針對分布式光伏面臨的現實情況,國網衢州供電公司聯(lián)合國網浙江電科院,研發(fā)適配分布式光伏部署場景的“多功能調節(jié)控制終端”。該調節(jié)控制終端采用先進的嵌入式操作系統(tǒng)和靈活的模塊化設計,終端內置無線通信模組,同時具備遠動傳輸、自動發(fā)電控制、自動電壓控制等功能,是具備多機合一的一體化采集通信和控制設備,提升維護工作質量和效率的同時,還具有節(jié)約設備投資成本、節(jié)省安裝空間等優(yōu)點。
在該調節(jié)控制終端的作用下,分布式光伏能夠以直采方式接入調度主站,電力調度控制中心能夠融合匯集所屬區(qū)域的分布式光伏相關數據,根據電網頻率調節(jié)需要,下發(fā)控制指令,從而將以往“沒人管”“沒法管”的各類分布式光伏電站納入統(tǒng)一控制范疇,實現對海量分布式光伏的群調群控,實現分布式光伏的調頻調峰。
可靠通信,有它——
此次的試點應用還有個值得一提的亮點,就是在傳統(tǒng)的無線公網傳輸基礎上,采用了非對稱加密通信方式。這種方式采用較低成本的硬件就可實現無線信息傳輸,可大幅降低成本。同時其強大的通訊能力,對于一些老舊的分布式場站,可以在不干擾原有通訊的情況下完成電力調度控制的接入工作。
非對稱加密通信方式是目前公認的最有效的一種加密通信方式之一,使得電力調度指令信息能夠通過無線公網進行安全高效傳遞。非對稱加密通信技術具有低時延、大帶寬、海量連接等特性,可以在分布式電源調頻設備與控制主站之間建立可靠聯(lián)絡。
可以說,“多功能調節(jié)控制終端”就像一只強有力的抓手,“非對稱加密通訊技術”就像一根堅固可靠的牽引繩,一只只強有力的抓手抓住一個個分布式光伏發(fā)電裝置,再經由一根根牽引繩連接到“電力調度控制系統(tǒng)”這個控制中樞,就牢牢控制住了數量龐大、點多面廣的分布式光伏發(fā)電裝置。
“我們通過加裝多功能調節(jié)控制終端,實現了對分布式光伏等新型電源調頻能力的‘可觀、可測、可調、可控’,這為挖掘衢州百萬千瓦級乃至全省千萬千瓦級分布式光伏資源的調頻能力探索出了一條新路徑?!眹W衢州供電公司調控中心方式計劃室副主管李震介紹道。