主站-配電主站系統(tǒng)新能源管理

新能源管理主講老師：尤煒—xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx—分布式電源大規(guī)模開發(fā)、爆發(fā)式增長，將給電網(wǎng)帶來巨大挑戰(zhàn)，新型電力系統(tǒng)的構建，離不開對分布式電源的有效管理。本課程介紹了配電主站在新能源接入各個環(huán)節(jié)的要求，從繪圖建模，異動管理，運行控制、新技能控制等方面分別進行介紹。序論建設背景第一章繪圖建模第二章異動管理第三章協(xié)同控制第四章目錄頁第一章本章節(jié)介紹了分布式電源發(fā)展的背景及展望建設背景二、系統(tǒng)架構背景2020.92020.122021.32021.32021.62021.7國家主席習近平-關于“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的莊嚴承諾國家主席習近平宣布“到2030年中國風電、太陽能發(fā)電裝機容量將達到12億千瓦以上”中央財經(jīng)委員會第九次會議，進一步明確提出構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)國家電網(wǎng)公司積極響應雙碳目標，發(fā)布“碳達峰、碳中和”行動方案國家能源局發(fā)布了《關于報送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點方案的通知》國家電網(wǎng)公司發(fā)布《構建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)行動方案（2021-2030年）》二、系統(tǒng)架構發(fā)展“2021年6月20日，國家能源局發(fā)布了《關于報送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點方案的通知》，擬在全國組織開展整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點工作。據(jù)21年9月14日，國家能源局公布——全國31省、市、自治區(qū)(含新疆兵團)共報送試點縣(區(qū)、市)676縣。其中，福建有24個列入國家整縣光伏開發(fā)試點縣，光伏開發(fā)將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，進程提速，預判至“十四五”末全省光伏裝機約900萬千瓦，其中分布式屋頂光伏約700萬千瓦。二、系統(tǒng)架構展望隨著碳達峰、碳中和目標推進，各類新能源將大規(guī)模并網(wǎng)，新型用能設備將廣泛接入,電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)高比例可再生能源、高比例電力電子設備的“雙高”特征；同時，“風光”隨機性、波動性的特性明顯，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)。隨著新能源占比持續(xù)增長，源網(wǎng)荷儲高效互動的新型電力系統(tǒng)成型。電網(wǎng)調(diào)度角色定位從傳統(tǒng)電網(wǎng)生產(chǎn)運行組織機構，向新型電力系統(tǒng)的“安全運行者”、清潔能源配置的“高效組織者”、公司高質(zhì)量發(fā)展的“有力支撐者”轉(zhuǎn)變。第二章本章節(jié)介紹了配電主站對分布式電源繪圖建模的要求繪圖建模文件依據(jù)調(diào)技〔2017〕54號《配電網(wǎng)調(diào)度圖形模型規(guī)范》，已經(jīng)明確定義配電網(wǎng)中各類圖元的建模規(guī)范，內(nèi)容已覆蓋各類分布式電源類型。同時，根據(jù)福建省配電網(wǎng)調(diào)度管理的需要，綜合考慮營配調(diào)建模建檔的差異性，進一步明確了分布式電源站房圖，站內(nèi)圖繪圖建模規(guī)范；同時，通過單線圖、站內(nèi)圖、臺區(qū)圖以及箱內(nèi)圖的形式來分層分級展示分布式電源接入情況。繪圖規(guī)范1、單線圖：分布式電源在單線圖上應采用標準圖元，并根據(jù)全額或余額上網(wǎng)類別不同，在圖上進一步區(qū)分。如下圖以分布式光伏為例，通過在標準圖元上增加“YH”字樣，作為10kV并網(wǎng)且余額上網(wǎng)的分布式電源圖元；在低壓分布式光伏接入的配變展示“光”字的標識，標識由配電自動化主站根據(jù)“變戶”關系生成。全量上網(wǎng)余額上網(wǎng)光繪圖規(guī)范2、站內(nèi)圖繪制光伏場站逆變器、升壓變、并網(wǎng)開關等，全面支撐10kV并網(wǎng)分布式光伏場站精細化調(diào)度管理。通過用戶專變高壓側(cè)并入10kV電網(wǎng)的分布式電源在站內(nèi)圖應加方框區(qū)分。一、故障研判繪圖規(guī)范3、臺區(qū)圖在低壓臺區(qū)圖上，由DMS系統(tǒng)根據(jù)源端推送的檔案，在分布式電源接入的配變、表箱上增加“光“字的標識。通過表箱上的光字標簽，提醒調(diào)度和現(xiàn)場作業(yè)人員該表箱內(nèi)有分布式電源接入。光一、故障研判繪圖規(guī)范4、箱內(nèi)圖在箱內(nèi)圖相應的電表旁邊顯示“發(fā)電”“上網(wǎng)”等字的標識，如下所示，標識由配電自動化主站生成。發(fā)電上網(wǎng)第三章本章節(jié)介紹了分布式電源異動管理流程的要求異動管理二、缺陷管理異動分類業(yè)務類型（1）分布式電源項目新裝、銷戶。（2）分布式電源增容、減容、更名、過戶、改類。（3）分布式電源計量裝置故障、申請校驗。（4）維護異動。異動內(nèi)容（1）分布式電源的新裝與銷戶。（2）電氣接線、箱表關系發(fā)生變化。（3）中壓分布式電源站內(nèi)設備增減，編號變更。（4）中低壓分布式電源計量點、電表的增、刪、改。二、缺陷管理異動方式設備異動：主要針對涉及分布式電源新裝、銷戶、接線方式變更、計量點變更等業(yè)務，采用紅黑圖異動模式，通過中低壓分布式電源的在線異動流程進行線上流轉(zhuǎn)，人工審核與發(fā)布；臺賬異動：通過每日定時臺賬同步方式進行檔案信息的更新；異動發(fā)起圖模校驗審核與發(fā)布營銷2.0同源系統(tǒng)/用采前端系統(tǒng)DMS檔案推送接收與轉(zhuǎn)發(fā)同步入庫營銷2.0同源系統(tǒng)/用采前端系統(tǒng)DMS二、缺陷管理中壓異動流程1、中壓分布式電源在線異動流程：以中壓分布式光伏異動流程為例，流程在原有配網(wǎng)設備在線異動的基礎上，增加營銷2.0與同源系統(tǒng)之間分布式電源異動流程觸發(fā)、交互的功能，其后續(xù)業(yè)務流程仍按營銷與運檢的規(guī)則繼續(xù)并行流轉(zhuǎn)。營銷2.0同源系統(tǒng)DMS（1）異動申請。營銷專業(yè)負責受理分布式電源新裝業(yè)務，經(jīng)現(xiàn)場勘察合格后，由營銷專業(yè)人員通過營銷2.0系統(tǒng)相應功能模塊，發(fā)起異動申請工單至同源系統(tǒng)。（2）異動建模。建模人員接收到異動申請工單后，根據(jù)異動內(nèi)容，根據(jù)營銷圖紙、CAD等資料完成分布式電源單線圖、站內(nèi)圖的新建與刪除操作。（3）圖形審核。配網(wǎng)調(diào)度員對異動內(nèi)容進行一致性核對，審核圖形、圖元是否規(guī)范。（4）拓撲審核。調(diào)度自動化運維人員負責異動拓撲正確性審核，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在問題，則回退建模環(huán)節(jié)重新修正。（5）異動發(fā)布與更新。配網(wǎng)調(diào)度員確認配電自動化主站異動接線、異動單與現(xiàn)場異動情況相符，且現(xiàn)場驗收匯報相符后（送電前）發(fā)布異動。未辦理異動申請的，不得審批設備狀態(tài)變更申請和簽收工作票。二、缺陷管理低壓異動流程2、低壓分布式電源在線異動流程：1）涉及接入點或表箱新增的低壓分布式電源新裝、銷戶流程，沿用低壓用電用戶表箱零散新裝、銷戶流程。2）純箱內(nèi)分布式電源異動的用戶電表新裝、更換及拆除流程，沿用純箱內(nèi)用戶電表異動流程。營銷2.0PMS營銷2.0PMS前端模塊DMS營銷2.0前端模塊DMS二、缺陷管理低壓異動流程1、異動發(fā)送：營銷專業(yè)人員根據(jù)受理業(yè)務，判斷是否需要新增接入點，發(fā)起異動流程。2、繪制接入點（運檢）：如需要新增接入點，則由運檢專業(yè)根據(jù)異動工單，在同源維護工具完成表箱接入點繪制與流程推送。3、掛接表箱（營銷）：營銷專業(yè)人員分別在營銷2.0維護檔案信息和營銷側(cè)繪制、掛接表箱。在營銷業(yè)務流程信息歸檔后，由系統(tǒng)自動將檔案信息推至用采低壓自動化，同時觸發(fā)消息至PMS系統(tǒng)。4、臺區(qū)圖生成：PMS系統(tǒng)根據(jù)接收到的消息，自動生成低壓臺區(qū)圖，并推送至用采低壓自動化。5、數(shù)據(jù)校驗：用采低壓自動化根據(jù)接收到營銷與運檢的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)校驗，檢驗無誤后，將臺區(qū)圖以及構建好的箱內(nèi)模型推送給配電主站自動入庫。6、異動發(fā)布：調(diào)度員審核已入庫的圖形，確保低壓分布式電源圖元標識正確、無誤后，在工程結(jié)束48小時內(nèi)發(fā)布異動。營銷2.0PMS營銷2.0PMS前端模塊DMS二、缺陷管理低壓異動流程1、異動發(fā)起：營銷專業(yè)人員根據(jù)受理業(yè)務，判斷是否需要新增接入點，發(fā)起異動流程。2、箱內(nèi)構建：營銷系統(tǒng)推送檔案至用采前端模塊，前端模塊自己校驗生成箱內(nèi)模型。3、異動發(fā)布：調(diào)度員審核已入庫的圖形后發(fā)布異動。營銷2.0前端模塊DMS二、缺陷管理臺賬異動臺賬異動數(shù)據(jù)流：中、低壓分布式電源的檔案信息均由營銷系統(tǒng)每日推送至不同中間庫，由PMS/用采前端模塊系統(tǒng)獲取后，分別推給配電主站。檔案推送同源系統(tǒng)接收轉(zhuǎn)發(fā)同步入庫中臺中臺前端接收與轉(zhuǎn)發(fā)同步入庫營銷2.0同源系統(tǒng)/用采前端系統(tǒng)DMS中壓業(yè)務低壓業(yè)務第四章本章節(jié)介紹了基于配電主站開展分布式電源協(xié)同控制的模式以及新技術示范項目情況協(xié)同控制三、精準切荷二、缺陷管理整體原則云

云云

邊云

端根據(jù)分布式電源接入的電壓等級、數(shù)據(jù)采集方式和控制模式的差異，分布式電源的協(xié)同控制模式大致可分為“云端”控制模式、“云邊”控制模式以及“云云”控制模式。三、精準切荷二、缺陷管理控制模式技術路線DMS通過集中器、負控終端或遠動終端，下達控制、調(diào)節(jié)指令，直接控制每個分布式電源并網(wǎng)開關和逆變器的通斷、啟停、有功出力、無功出力、功率因數(shù)等?！霸贫恕笨刂颇Ｊ教攸c調(diào)度系統(tǒng)直接精準控制每個分布式電源。自動化終端DMS用

采負控終端DMS系統(tǒng)用采系統(tǒng)三、精準切荷二、缺陷管理控制模式特點DMS系統(tǒng)間接控制分布式電源，現(xiàn)場的智能融合終端或微電網(wǎng)協(xié)同控制器具備邊緣計算（智能計算或子站）功能。技術路線DMS系統(tǒng)將發(fā)電計劃、調(diào)控總出力等總體指令給智能融合終端或微電網(wǎng)協(xié)同控制器，由其根據(jù)臺區(qū)或電站內(nèi)部運行管控需要，將曲線和出力指令等分解給每個并網(wǎng)開關和逆變器等可控設備，并將執(zhí)行整體結(jié)果反饋給調(diào)度系統(tǒng)。“云邊”控制模式協(xié)同控制終端DMS智能融合終

端DMS系統(tǒng)三、精準切荷二、缺陷管理控制模式特點適應大量第三方分布式電源運維聚合商以及整縣光伏一縣一企等情況，通過第三方實現(xiàn)大規(guī)范分布式電源接入和控制。技術路線DMS系統(tǒng)以區(qū)域聚合商為對象，將發(fā)電計劃、有功和無功出力總量等指令交互給聚合商控制平臺，由其內(nèi)部控制策略分解執(zhí)行，實現(xiàn)總量控制響應，并將執(zhí)行整體結(jié)果反饋給調(diào)度系統(tǒng)?！霸圃啤笨刂颇Ｊ紻MS聚合商平臺DMS系統(tǒng)三、精準切荷二、缺陷管理示范項目配臺協(xié)同、臺區(qū)自治2月份，泉州公司協(xié)同電科院，依托智能融合終端的邊緣計算能力，確定采用“配臺協(xié)同、臺區(qū)自治”的思路，配網(wǎng)調(diào)度主站僅向臺區(qū)下發(fā)功率調(diào)節(jié)總指令，臺區(qū)智能融合終端自主將總指令分解下發(fā)至各戶用光伏。標志著省內(nèi)首次完成低壓分布式電源自動批量控制，以及首次實現(xiàn)“配臺協(xié)同、臺區(qū)自治”的分布式電源調(diào)控模式，將“群調(diào)群控”調(diào)管模式拓展至低壓戶用型分布式電源。DMS無線公/專網(wǎng)無線網(wǎng)絡智能融合終端中壓饋線柔直互聯(lián)在泉州南安水頭鎮(zhèn)示范，在10kV白蓮線和垢坑線之間建立一套背靠背中壓柔直互聯(lián)系統(tǒng)，其中白蓮線已接入5MW光伏電站，設計在直流側(cè)接入1MW/1MWh儲能能系統(tǒng)，構建饋線型微電網(wǎng)，示范大容量分布式電源的就地消納、饋線動態(tài)增容、故障轉(zhuǎn)供以及儲能資源在不同饋線的容量共享。典型應用場景分布式光伏就地消納饋線負荷均衡分配饋線故障轉(zhuǎn)供電削峰填谷、電壓調(diào)節(jié)調(diào)度工作由于中壓柔直裝置缺乏兩條饋線、負荷及光伏出力的數(shù)據(jù)，整體協(xié)調(diào)策略需調(diào)度主站開展，包括：光伏跨區(qū)消納控制兩饋線功率分配儲能應急調(diào)度三、精準切荷二、缺陷管理示范項目柔直互聯(lián)示范三、精準切荷二、缺陷管理示范項目

開展寧德霞浦西洋島大型微電網(wǎng)調(diào)控運行技術研究，該微電網(wǎng)包括2MW風機3臺，1MW/2MWh儲能系統(tǒng)1套，分布式光伏光伏20.74kW。該海島大型微電網(wǎng)示范工程主要驗證分布式電源運行優(yōu)化技術、并離網(wǎng)控制技術、海島大型微電網(wǎng)離網(wǎng)孤島運行協(xié)同控制技術、以及黑啟動控制技術等。大型微電網(wǎng)示范建設三、精準切荷二