岳洋-以电网智慧化升级实现零停电感知——天津大张庄“雪花网”智慧能源小镇建设实践.pdf

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1、以电网智慧化升级实现零停电感知天津大张庄“雪花网”智慧能源小镇建设实践国网天津市电力公司2023年3月1EPTCCONTENTS目录新型电力系统驱动电网智慧化升级01交直流混合配电网建设02“雪花网”创新实践03042总结EPTC01P A R T O N E新型电力系统驱动电网智慧化升级3EPTC新型电力系统驱动电网智慧化升级光伏发电、风电等分布式能源的大量接入，电动汽车等新型用电设备的高速增长，对电网的发展提出了新的要求，需要进一步提升电网的感知能力和互动水平。源网荷储的多样性给电网带来新的挑战1.分布式清洁能源方面目前，分布式清洁能源接入规模正在快速发展，预计到“十四五”末，国网公司分布

2、式电源总装机将超过1.1亿千瓦，风光储等多元新型设备将使配电网有源化特征愈发凸显,带来的双向潮流、电压越限、孤岛运行等问题更加突出，低压配网成为分布式电源主要并网路径。740227951690146各电压等级分布式光伏并网数量（座）35kV:740座10kV：22795座380/220V：1690146座36729394041各电压等级分布式光伏并网容量（万千瓦）35kV:367万千瓦10kV：2939万千瓦380/220V：4041万千瓦4EPTC新型电力系统驱动电网智慧化升级2.分布式储能方面近年来，分布式储能项目应用数量不断增加，从国内外储能示范工程应用情况来看，分布式储能系统的典型应用

3、模式主要包括平滑新能源发电波动、削峰填谷、降低尖峰负荷、参与电网辅助服务及无功功率调节改善电能质量等。53.电动汽车方面电动汽车作为用电负荷，在时间和空间上的分布都具有很大的随机性和不确定性，如果毫无管理地接入到电网中，必然会影响电网负荷波动，产生电力负荷“峰上加峰”的现象。EPTC02P A R T O N E交直流混合配电网建设6EPTC交直流混合配电网建设 天津市北辰产城融合示范区，地处京津冀综合发展主轴，产业集聚能力强，具备一定规模的“宜产宜城”功能布局，规划面积20平方公里，大型工商业用户众多，居民1.2万人，是国家级产城融合示范区。20232024年，规划建设60万平米（102MW

4、）以上屋顶光伏。远期300万平方米（510MW）光伏及百兆瓦级风电消纳需求。“双碳”元素众多具备能源互联网升级基础华电北辰能源站冷热电网络逐步扩展。朝亚数据中心、高密度充电桩等直流负荷。“产城互补”负荷特性日益显现。标准化接线比例高，三遥终端、光纤通信比例高，10千伏电网基础好。高比例光伏接入EPTC交直流混合配电网建设国网天津市电力公司以“智慧能源支撑城市转型、服务产业升级”为建设思路，围绕“终端建筑智慧化、区域供能互联化、多能信息融合化、产城管控集约化”四个方面，重点打造综合能源协调优化与高效利用的智慧能源体系，建成了“产城集约”型智慧能源小镇。终端建筑智慧化1.智慧能源建筑2.智慧能源工

5、厂3.直流智能楼宇4.相变蓄热区域供能互联化5.交直流混合配电网6.分布式储能7.分布式能源站互联群产城管控集约化10.小镇能源管理平台多能信息融合化8.综合能源标准化采集9.智慧园区能源物联网8EPTC为进一步优化电网结构，提高区域内分布式可再生能源及储能系统的接入灵活性，同时考虑降低电能转换损耗，提高能源利用效率和系统供电可靠性，天津公司进行了柔性交直流混合配电网技术研究与实践。柔性交直流混合配电网架构9交直流混合配电网建设传统交流配电网采用“闭环接线、开环运行”的模式，电源结构单一、源-网-荷之间单向传输，联动性弱，供电定制化程度低，属于被动型配电网。在传统交流配电网架构下，日益增多的分

6、布式电源、直流负荷带来了大量的换流环节，导致系统损耗增加、故障几率增大。各区各馈线分布式电源与负荷渗透率不一，负载率时空不均衡，跨区域电能调控能力不足，导致设备利用率下降。故障发生时，特性复杂，区域间资源无法相互快速支援，易扩大事故范围，导致系统可靠性下降。p 传统交流配电网面临巨大挑战EPTC研制了国内首个八端口“五交三直”智能配电柔性多状态开关，基于区域内4条10kV双环网线路，构建了交直流混合配电网，通过4个容量为6MVA的换流阀，连接4条10kV交流线路，构建柔性闭环运行网络，输出0.4kV交流，10kV、375V和375V直流；同时配套建成4回全光纤纵差保护线路，与柔性开关配合实现配