01形勢與挑戰(zhàn)02微電網(wǎng)配置優(yōu)化與模塊化設(shè)計(jì)03微電網(wǎng)工程實(shí)例04工作建議形勢與挑戰(zhàn)2020年9月，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論上的講話提出中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，2021年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,堅(jiān)持集中式與分布式并舉，全面推進(jìn)風(fēng)電、太陽2022年1月，國家發(fā)改委能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》,要求加快推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，2022年6月，國家發(fā)改委、能源局等9部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》,要求至2025年可再生能源發(fā)電量增量在全社會(huì)用電量增量中占比超過50%,積極推進(jìn)風(fēng)電和光伏發(fā)電分布式開發(fā)。形勢與挑戰(zhàn)WTATEOBIDECONDSDCAYDTBCHK0L001CALREEEARCHIKSTT分布式光伏典型安裝場景主要包括建筑附著物(屋頂)、建筑一體化、農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)、荒地(灘涂)等。屋頂資源豐富，可利用面積在分布式光伏場景中占比最高，以山東省為例，2020年底屋頂分布式光伏容量超過1200萬千瓦，占分布式光伏總?cè)萘康慕?0%。建筑一體型屋頂型漁光互補(bǔ)型荒地型4形勢與挑戰(zhàn)國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司tTATERnRC0NTSn:ADTEEKt分區(qū)域看，目前分布式光伏裝機(jī)與負(fù)荷分布基本匹配。華東、華北、華中區(qū)域分布式光伏裝機(jī)總?cè)萘考s占國家電網(wǎng)有限公司經(jīng)營區(qū)的90%,江蘇、山東、浙江、河南等用電負(fù)荷規(guī)模較大省份光伏消納能力也相對(duì)較強(qiáng)。山江發(fā)進(jìn)安河目山江沽四曹福狄訂上縣其古心蒙大新罰重西東蘇江南傲王聲丙西北川北連西亨念品雙京自東沖遞海慶數(shù)江并網(wǎng)容景并網(wǎng)數(shù)量截至2020年底，國家電網(wǎng)有限公司經(jīng)營字4065204440652044斷二各省份全社會(huì)最大負(fù)荷水平(單位：萬千瓦)字上流湖中習(xí)北語汁河南浙江江蘇北原重戰(zhàn)5。生吻古干工魯新理西證不期雨1T類山東、江蘇、浙江、河北、湖南、河南、湖北、四川1類山西、遼寧、北京、天津、安徽、江西、福建、上海、陜西Ⅲ炎黑龍江、重慶、吉林、西藏、甘肅、新疆、青海、蒙東、寧夏綜合考慮農(nóng)村居民住宅屋頂及其他建設(shè)條件情況，經(jīng)預(yù)測國家電網(wǎng)有限公司經(jīng)營區(qū)分布式光伏最大裝機(jī)潛力超過8億千瓦。新溫量年均增長67%,保持快速增長。低壓分布式光伏占比最高，2020年底低壓分布式光伏裝機(jī)容量占截至2020年底，國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)內(nèi)光伏臺(tái)區(qū)75萬個(gè)，平均接入容量60千瓦。部分地區(qū)臺(tái)區(qū)光伏滲透率□主要問題電壓越限高比例分布式光伏接入，使得配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)低壓側(cè)末端出現(xiàn)午間高電壓和晚間低電壓現(xiàn)象，最高比例光伏接入引起電壓越限出現(xiàn)電壓越限，最衛(wèi)現(xiàn)電壓越限，最時(shí)間(h)用戶380伏側(cè)運(yùn)行最高電壓超過430伏5千瓦，每戶日負(fù)荷在0~3千瓦之間變化，發(fā)生電壓越限。用戶380伏側(cè)運(yùn)行最高電壓超過430伏形勢與挑戰(zhàn)□主要問題線路、配變過載分布式光伏規(guī)?；_發(fā)的農(nóng)村地區(qū)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較為薄弱、設(shè)備水平相對(duì)落后，在高峰時(shí)段存在光伏出力超過接入線路或變壓器額定能力的情況，引起線路、配變反向重過載問題。1O8居民住宅(高層)居民住宅(高層)8形勢與挑戰(zhàn)□主要問題功率倒送分布式光伏規(guī)模化接入會(huì)改變所在區(qū)域電網(wǎng)的凈負(fù)荷曲線，隨著分布式光伏滲透率的逐步提升，凈負(fù)荷曲線與原始負(fù)荷曲線的差異越來越大，引起功率向上級(jí)電網(wǎng)倒送現(xiàn)象的發(fā)生。1電網(wǎng)承載力評(píng)估導(dǎo)則》0電網(wǎng)承載力評(píng)估導(dǎo)則》0伏及以上電網(wǎng)反送電。時(shí)間(h)01形勢與挑戰(zhàn)02微電網(wǎng)配置優(yōu)化與模塊化設(shè)計(jì)03微電網(wǎng)工程實(shí)例04工作建議二1力力在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的新形勢下，政策鼓勵(lì)力度持續(xù)加大，加之分布式新能源大規(guī)模開發(fā)，電化學(xué)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性增強(qiáng)，電力市場機(jī)制不斷完善，為微電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)與投資盈利創(chuàng)造有利條件。印發(fā)時(shí)間印發(fā)部門國家能源局國家發(fā)改委國家能源局國家發(fā)改委國家能源局國家發(fā)改委國家能源局《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見i微電網(wǎng)由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、用電負(fù)荷、監(jiān)控、保護(hù)和自動(dòng)化裝置等組成，是一個(gè)能夠基本實(shí)現(xiàn)內(nèi)部電力電量平衡的小型供用電系統(tǒng)。國外對(duì)微電網(wǎng)技術(shù)的研究較早，美國、歐盟、日本等國家上世紀(jì)開展了微電網(wǎng)示范應(yīng)用。我國從本世紀(jì)初開始對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)性研究，經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)，目前關(guān)鍵技術(shù)已趨于成熟。類型系統(tǒng)構(gòu)成.項(xiàng)目特點(diǎn)浙江溫州南麂島微電網(wǎng)獨(dú)立型系統(tǒng)由835千瓦光伏電源、1兆瓦風(fēng)機(jī)、1.1兆瓦柴油發(fā)電機(jī)和離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)，延緩電網(wǎng)投資西藏阿里獅泉河10兆瓦水光柴儲(chǔ)獨(dú)立型微網(wǎng)10.64兆瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成。滲透率國網(wǎng)客服中心北方園區(qū)微電網(wǎng)系統(tǒng)中接入了823千瓦光伏、3.8兆瓦地源熱泵、1.39兆瓦太并網(wǎng)型陽能空調(diào)、1兆瓦太陽能熱水、8.23兆瓦蓄熱式電鍋爐和200多能互補(bǔ)與梯次利用千瓦時(shí)儲(chǔ)能電池等多種分布式能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。并網(wǎng)型系統(tǒng)接入分布千伏開閉所1座，解決山2.微電網(wǎng)配置優(yōu)化與模塊化設(shè)計(jì)微電網(wǎng)作為實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的技術(shù)手段和電網(wǎng)形態(tài)，是輸配電網(wǎng)的有益補(bǔ)充；輸配電微電網(wǎng)典型應(yīng)用場景可分為居民戶用、村鎮(zhèn)社區(qū)、商企建筑、工業(yè)園區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū)等，對(duì)提升分布式新能源消納水平、保障電力普遍服務(wù)、滿足個(gè)性化用電需求、提高能源綜合利用效j3海島微電網(wǎng)j32.微電網(wǎng)配置優(yōu)化與模塊化設(shè)計(jì)國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司□微電網(wǎng)配置優(yōu)化上層為容量規(guī)劃，規(guī)劃目標(biāo)為年綜合經(jīng)濟(jì)成本最小，決策變量為分布式電源及儲(chǔ)能的安裝位置與容量；下層為系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，優(yōu)化目標(biāo)為每個(gè)時(shí)段系統(tǒng)運(yùn)行電壓指標(biāo)最優(yōu)，決策變量為主動(dòng)管理措施或者能量控制方案。10動(dòng)管理措施對(duì)應(yīng)光壇國家電網(wǎng)2.□微電網(wǎng)模塊化設(shè)計(jì)t什組網(wǎng)”等要求，微電網(wǎng)各物理層設(shè)備可按以下t什分布式電源：包括微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源模塊、1紫2校塊2校塊4e客質(zhì)業(yè)I業(yè)I出2H配電網(wǎng)絡(luò)：包括變壓器模塊、配電柜模塊、HW林W林源圖口圖二次設(shè)備：包括分布式電源控制模塊、變流器控制模塊、微電網(wǎng)中央控制器模塊、微電32.微電網(wǎng)配置優(yōu)化與模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式集中式控制方式分散式控制分布式控制實(shí)現(xiàn)方式集中式控制方式分散式控制分布式控制恒功率控制恒壓恒頻控制下垂控制虛擬同步機(jī)控制壓二次調(diào)參與配電兩有功優(yōu)化系統(tǒng)級(jí)低壓、怯頻減栽控制調(diào)度設(shè)備級(jí)控制層：包括分布式電源功率控制模系統(tǒng)級(jí)低壓、怯頻減栽控制調(diào)度設(shè)備級(jí)數(shù)電網(wǎng)哲理層設(shè)備設(shè)備級(jí)數(shù)電網(wǎng)哲理層設(shè)備國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司01形勢與挑戰(zhàn)02微電網(wǎng)配置優(yōu)化與模塊化設(shè)計(jì)03微電網(wǎng)工程實(shí)例04工作建議國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司BTATEGRIDECONOMCCAYD國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司BTATEGRIDECONOMCCAYDTBCHKOLOG1CA1REB某鎮(zhèn)面積74平方公里，區(qū)域內(nèi)有35千伏變電站1座，變電容量18兆伏安。主要以居民、農(nóng)業(yè)負(fù)荷為主，2021年最大負(fù)荷約13兆瓦，全年用電量約4400萬千瓦時(shí)。1庫因母T臣露2陽此1母T臣露2陽此1別別該鎮(zhèn)電網(wǎng)地理接線示意圖電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖該鎮(zhèn)電網(wǎng)地理接線示意圖□電網(wǎng)現(xiàn)狀分析該鎮(zhèn)已并網(wǎng)新能源裝機(jī)約15兆瓦，2021年新能源發(fā)電量占用電量77%,最大倒送功率超過11兆瓦，全年總倒送電量約占發(fā)電量的35%。項(xiàng)目擬依托當(dāng)?shù)匦履茉促Y源，通過配置儲(chǔ)能、電網(wǎng)改造等方式構(gòu)建微電網(wǎng)群示范工程，解決新能源消納和安全可春季典型日B42——光伏—風(fēng)機(jī)夏季典型日33642(秋季典型日410冬季典型日新能源春夏秋冬典型日出力情況一體化協(xié)調(diào)管理能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)消納能力自平衡能力微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的年交換電量≤年用電量的30%自調(diào)節(jié)能力務(wù)，響應(yīng)能力≥最大用電負(fù)荷的40%。3.微電網(wǎng)工程實(shí)例依托現(xiàn)有15兆瓦分布式電源資源，結(jié)合未來分布式光伏建設(shè)項(xiàng)目，共同構(gòu)成微電網(wǎng)的電源。對(duì)35千伏變電站主干及分支線路進(jìn)行路徑、絕緣化及輸送能力提升改造，新建聯(lián)絡(luò)線路，提升10千伏網(wǎng)架聯(lián)絡(luò)率。微電網(wǎng)內(nèi)可調(diào)節(jié)負(fù)荷以充電樁為主，可通過合理調(diào)度新建儲(chǔ)能約11兆瓦時(shí)。3.微電網(wǎng)工程實(shí)例3.微電網(wǎng)工程實(shí)例壓10RV母線段分布式光伏(已礎(chǔ)成)分布式光伏直流微網(wǎng)文直施500kW光伏現(xiàn)右光狀整縣尤伏項(xiàng)口DC/DC流滯理電池組理電池組(已出成)其他其他其他直亂充(已建)分布式九伏10kV2線(已社成)口組網(wǎng)方案新建5兆瓦/10兆瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，接入35千新建5兆瓦/10兆瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，接入35千伏變電站10千伏母線。直流子微網(wǎng)：新建400千瓦/1兆瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，結(jié)合該臺(tái)區(qū)內(nèi)原有光伏、擬新建光伏和電動(dòng)汽車充電站，組成750伏直流光儲(chǔ)充子微電網(wǎng)，接入配變低壓側(cè)。同時(shí)，融合“智慧直流燈桿、光伏傘、光伏座椅等”,打造鄉(xiāng)村旅游電網(wǎng)示范樣板。交流子微網(wǎng)：新建200千瓦/200千瓦時(shí)儲(chǔ)能光伏和擬新建光伏，組成低壓交流光儲(chǔ)農(nóng)光互補(bǔ)子微電網(wǎng)。口能量管理系統(tǒng)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)包括能量管理主站、儲(chǔ)能電站/子微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，通過風(fēng)電、光伏保護(hù)控制器及負(fù)荷控制器，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)各儲(chǔ)能、電源、電網(wǎng)、負(fù)荷單元的可觀、可測、可調(diào)和可控。能量管理系統(tǒng)布置在生產(chǎn)控制大區(qū)的安全I(xiàn)區(qū)，主站部署在縣調(diào)自動(dòng)化機(jī)房，接入調(diào)度主站系統(tǒng)D5000的I區(qū)網(wǎng)絡(luò)，通過4G無線或調(diào)度專網(wǎng)與各元素■能量管理主站■能量管理主站3.微電網(wǎng)工程實(shí)例3.微電網(wǎng)工程實(shí)例HTATEORIDRCONDSDCAVD線路重載率95%,線路重載率95%,需要減少負(fù)荷2MW配電變莊器配電責(zé)壓器10kV母線網(wǎng)上送功率，補(bǔ)償凈功率缺額。分布式配電變莊器配電責(zé)壓器10kV母線離網(wǎng)模式：保障安全可靠供電。線路負(fù)載率配電變壓器配電變壓器70%,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行■集中式儲(chǔ)能作為主電源，維持電壓和頻率穩(wěn)定，消納富余風(fēng)光出力，無法配電變壓器配電變壓器70%,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行微網(wǎng)增加0.5MW出力；電動(dòng)汽車微網(wǎng)增加0.5MW出力；電動(dòng)汽車3.微電網(wǎng)工程實(shí)例3.微電網(wǎng)工程實(shí)例口運(yùn)營模式經(jīng)預(yù)測：E光伏E光伏儲(chǔ)能萬元用戶備用服務(wù)用戶備用服務(wù)電網(wǎng)公司電網(wǎng)公司A?為年運(yùn)維費(fèi)用等支出□建設(shè)成效統(tǒng)調(diào)節(jié)負(fù)擔(dān)，新能源倒送電量降低21%。可實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)35千伏微電網(wǎng)全域離網(wǎng)運(yùn)年節(jié)約標(biāo)煤量1426萬千克，CO?減排