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文檔簡介

智能微電網發(fā)展關鍵問題研究國網經研院

李紅軍2025年5月01

智能微電網基本情況02

智能微電網發(fā)展思考03

智能微電網實踐探索04

有關建議目錄CONTENTS01

智能微電網基本情況微電網是新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。近年來,圍繞“雙碳”目標下能源電力綠色轉型發(fā)展,國家在相關政策文件中先后提出“新能源微電

網”“綠色微電網”

“可再生能源微電網”“智能微電網”等概念,聚焦

新能源為主供電源,依托數字化智能化手段,加快推動微電網建設。美國重點考慮用戶的電能質量和供電可靠性,關注微電網的“可控”和“自治”。歐盟更多考慮微電網在提升清潔能源發(fā)電滲透率、滿足用戶對多樣化能源和電能質量

需求等方面的潛力。日本對微電網的需求集中在解決海島供電和提升供電可靠性,其關于微電網的定義更

多地強調“自治”。微電網(microgrid)

的概念最早由美國電力可靠性技術解決方案協(xié)會

(CERTS)

2002年提出。根據其定義,微電網作為一個可控實體與配電網相連,并網運行時可充分發(fā)揮

自主可控性能,通過各種電力電子轉換裝置實現(xiàn)微電網與配電網的協(xié)調運行;獨立運行時,

微電網應能夠滿足本地用戶對電能質量的要求,確保重要負荷可靠運行。世界各國發(fā)展微電

網的初衷和歷程不同,對其定義的理解存在一定差異。智能微電網概念定義5現(xiàn)行國家標準提出了我國微電網的定義如下:微電網是由分布式發(fā)電、用電負荷、監(jiān)控、保護和自動化裝置等組成(必要時含儲能裝置),是一個能夠實現(xiàn)內部電力電量基本平衡的

小型供用電系統(tǒng)。根據國家發(fā)展改革委對“十四五”規(guī)劃《綱要》名詞解釋,

智能微電網是規(guī)模較小的分散的獨立系統(tǒng),是能夠實現(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng),既可以與外部電網并網運行,

也可以孤島運行。國內外微電網定義對比機構名稱微電網的定義美國國家能源部由區(qū)域內互聯(lián)的負荷和分布式電源組成,對于電網而言是具有明確的電力邊界且單一可

控的系統(tǒng)。微電網可以與輸配電網連接或斷開,對應并網運行模式和離網運行模式。歐

盟微電網項目協(xié)會充分利用冷、熱、電等能源形式,配置儲能裝置,使用電力電子設備進行能量調節(jié)。日本新能源產業(yè)技術綜合開

發(fā)機構微電網是指在一定區(qū)域內利用可控的分布式電源,根據用戶需求提供電能的小型系

統(tǒng)

?,F(xiàn)行國家標準(GB/T

33589-2017、GB/T51341-2018等)微電網是由分布式發(fā)電、用電負荷、監(jiān)控、保護和自動化裝置等組成(必要時含儲能裝

置),是一個能夠實現(xiàn)內部電力電量基本平衡的小型供用電系統(tǒng)。微電網分為并網型微電網和獨立型微電網。智能微電網概念定義6智能微電網政策演進國家關于微電網的政策演進,基本可以分為兩個階段:“十三五”之前,重點在完善技術標準、開展示范建設、規(guī)范項目管理?!笆奈濉币詠?,

重點支持以分布式新能源并網消納的微電網發(fā)展,明確市場主體地位。2015.72021.9

2022.12024.32017.5

2021.12

2022.5

2024.8√關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見√

電網公平開放監(jiān)管辦法√

關于完整準確全面貫徹新

發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見√

“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃√

“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃

關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見√推進并網型微電網建設試行辦法√關于新能源微電網示范項目名單的通知√配電網高質量發(fā)展行動實施方案(2024—2027年)√關于促進新時代新能源高質量發(fā)展的實施方案√關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見√關于新形勢下配電網高質量發(fā)展的指導意見相

《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》(國能新能〔2015〕265號)印發(fā)機關及時間:

國家能源局,2015.07主要內容:聯(lián)網型新能源微電網示范項目技術要求:1、與公共電網友好互動,有利于削減電網峰谷差,減輕

電網調峰負擔;2、并網點的交換功率和時段要具備可控性,微電網內的供電可靠性和電能質量要

能滿足用戶需求。微電網內可再生能源裝機功率與峰值負荷功率的比值原則上要達到50%

,

按照需要配置一定容量的儲能裝置;

在具備天然氣資源的條件下,可應用天然氣分布式能源系統(tǒng)

作為微電網快速調節(jié)電源。3、具備孤島運行能力,

保障本地全部負荷或重要負荷在一段時間內連

續(xù)供電,并在電網故障時作為應急電源使用。獨立型新能源微電網示范項目技術要求:1、通過交流總線供電,適合多種可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的

,易于擴容,容易實現(xiàn)與公共電網或相鄰其它交流總線微電網聯(lián)網;2、可再生能源裝機功率與峰值負荷功率的比值原則上要達到50%以上,柴油機應作為冷備用,其發(fā)電量占總電量需求的20%以下

(對于冬夏季負荷差異大的海島,該指標可以放寬到40%);在有條件并技術經濟合理

的情況下,可采用

(LNG

或CNG

為燃料的)天然氣分布式能源。3、供電可靠性要不低于同類地

區(qū)配電網供電可靠性水平。8相

口《推進并網型微電網建設試行辦法》(發(fā)改能源〔2017〕1339號)印發(fā)機關及時間:國家發(fā)改委、國家能源局,2017.05主要內容:微電網須具備以下基本特征:1、微型。主要體現(xiàn)在電壓等級低,一般在35千伏及以下;

系統(tǒng)規(guī)模小,系統(tǒng)容量(最大用電負荷)原則上不大于20兆瓦。2、清潔。電源以當地可再生能源發(fā)電為主,或以天然氣多聯(lián)供等能源綜合利用為目標的發(fā)電型式,

鼓勵采用燃料電池等新型清潔技術。其中,可再生能源裝機容量占比在50%以上,或天然氣多聯(lián)供系統(tǒng)綜合能源利用效率在70%以上。3、自治。微電網內部具有保障負荷用電與電氣設備獨立運行的控制系統(tǒng),具備電力供需自我平衡運行和黑啟動能力,獨立運行時能保障重要負荷連續(xù)供電(不低于2小時)。微電網與外部電網

的年交換電量一般不超過年用電量的50%。4

、友好。微電網與外部電網的交換功率和交換時段具有可控性,可與并入電網實現(xiàn)備用、調峰、

需求側響應等雙向服務,滿足用戶用電質量要求,實現(xiàn)與并入電網的友好互動。從規(guī)劃建設、并網管理、運行維護、市場交易、政策支持、監(jiān)督管理等方面規(guī)范微電網發(fā)展。9相

《關于新能源微電網示范項目名單的通知》(發(fā)改能源〔2017〕870號)印發(fā)機關及時間:

國家發(fā)改委、國家能源局,2017.05主要內容:新能源微電網示范項目由單一的投資經營主體負責投資、建設和運營管理,根據項目的實際情況

與區(qū)域特性在其服務范內用能價格由買賣雙方協(xié)商確定。新能源微電網和公用主電網要有明確的分界點,原則上分界點是微電網內最高電壓等級變電站的

高壓母線側。

新能源微電網可以作為獨立的購售電主體,與配電網內部的電力用戶或微電網外新能源發(fā)電項目

直接進行電力交易。由微電網投資經營主體向電網企業(yè)繳納過網費,費率為微電網接入主電網電

壓等級對應的輸配電價。微電網交易電量都要公平承擔社會責任,按政府規(guī)定標準繳納政府性基

金及附加和政策性交叉補貼。國家能源局派出能源監(jiān)管機構依申請按規(guī)定向項目投資經營主體頒發(fā)電力業(yè)務許可證(供電類)或

賦予相應業(yè)務資質。如滿足第二類售電公司的準入條件,履行準入程序后擁有配電網運營權。新能源微電網投資運管主體承擔微電網內部用戶的保底供電服務責任和安全主體責任。同

時,新

能源微電網作為公共主電網的用戶,由當地電網企業(yè)承擔保底供電服務的責任。10相關政策

口《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》印發(fā)機關及時間:

中共中央、國務院,2021.09主要內容:

推進電網體制改

,明確以消納可再生能源為主的增量配電網、微電網和分布式電源的市

場主體地位。口

《關于促進新時代新能源高質量發(fā)展的實施方案》(國辦函〔2022〕39

)印發(fā)機關及時間:

國務院辦公廳、國家發(fā)改委、國家能源局,2022.05主要內容:支持工業(yè)綠色微電網和源網荷儲一體化項目建設;以新能源為主體的多能互補、源網荷儲、

|

微電網等綜合能源項目,可作為整體統(tǒng)一辦理核準(備案)手續(xù)。11相

《“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃》印發(fā)機關及時間:國家發(fā)改委、國家能源局,2021.12主要內容:積極發(fā)展配電網新形態(tài)。以用戶為中心,大面積開展新能源微電網、增量配電網、主動配

電網建沒,優(yōu)化配電網運行形態(tài),健全規(guī)程規(guī)范,滿足分布式電源、多能互補模塊的廣泛接入。口

《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》(發(fā)改能源〔2022〕210號)印發(fā)機關及時間:國家發(fā)改委、國家能源局,2022.01主要內容:鼓勵建設綠色用能產業(yè)園區(qū)和企業(yè),發(fā)展工業(yè)綠色微電網;鼓勵建設源網荷儲一體化、多

能互補的智慧能源系統(tǒng)和微電網;支持微電網等新興市場主體獨立參與電力交易??凇蛾P于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見》

(發(fā)改能源〔2022〕206號)印發(fā)機關及時間:國家發(fā)改委、國家能源局,2022.01主要內容:提出能源電力系統(tǒng)模式由大基地大網絡為主向與微電網并行轉變;積極發(fā)展以消納新能源

為主的智能微電網;在具備條件的農村地區(qū)、邊遠地區(qū)探索建設高可靠性可再生能源微電網。注:首次在政策文件中出現(xiàn)“智能微電網”的概念

12相

《“十四五”國家電力規(guī)劃中期調整意見》印發(fā)機關及時間:國家發(fā)改委、國家能源局,2023.12主要內容:推動分布式智能電網、智能微電網等配電網新形態(tài)發(fā)展,有效提升配電網承載力,促進分

布式電源與配電網協(xié)調發(fā)展??凇蛾P于新形勢下配電網高質量發(fā)展的指導意見》(發(fā)改能源〔2024〕187

)印發(fā)機關及時間:國家發(fā)改委、國家能源局,2024.03主要內容:推動微電網建設,明確物理邊界,合理配比源荷儲容量,強化自主調峰、自我平衡能力。

電網企業(yè)應公平無歧視提供電網互聯(lián)服務。大電網要為分布式智能電網、微電網接入公共電網創(chuàng)造便利條件,簡化接網程序,雙方要明確資產、

管理等方面的界面,以及調度控制、交互運行、調節(jié)資源使用等方面的權利與義務。13相關政策口

《關于支持電力領域新型經營主體創(chuàng)新發(fā)展的指導意見》(國能發(fā)法改〔2024〕93號)印發(fā)機關及時間:國家能源局,2024.11主要內容:智能微電網是以新能源為主要電源、具備一定智能調節(jié)和自平衡能力、可獨立運行也可與

大電網聯(lián)網運行的小型發(fā)配用電系統(tǒng)。智能微電網是原有微電網概念的延續(xù)豐富,二者同樣具有小微

化、綠色化、自安全、自平衡、自調節(jié)特征,但智能微電網更

加強調“分布式新能源為主體電源”。14行業(yè)和團體標準獨立型微電網運行管理規(guī)范DL/T1863-2018獨立型微電網監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范DL/T

1864-2018分布式電源接入及微電網設計規(guī)程DL/T

5601-2021微電網需求響應技術導則

DL/T

2405-2021微電網第1部分:微電網規(guī)劃設計導則NB/T10148-2019微電網第2部分:微電網運行導則NB/T

10149-2019微電網接入系統(tǒng)設計規(guī)范T/CEC5006-2018微電網監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范T/CEC148-2018低壓微電網并一體化裝置技術規(guī)范T/CEC150-2018并網型交直流混合微電網運行與控制技術規(guī)范T/CEC151-2018微電網并網調度運行規(guī)范T/CEC182-2018并網型微電網需求響應技術要求T/CEC152-2018國家標準微電網接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定GB/T

33589-2017微電網接入配電網測試規(guī)范GB/T

34129-2017微電網接入配電網系統(tǒng)調試與驗收規(guī)范GB/T51250-2017微電網監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范GB/T

36270-2018微電網能量管理系統(tǒng)技術規(guī)范GB/T36274-2018微電網工程設計標準GB/T51341-2018微電網接入配電網運行控制規(guī)范GB/T34930-2018微電網繼電保護技術規(guī)定GB/T38953-2020并網型微電網運行特性評價技術規(guī)范

GB/T41995-2022微電網技術要求

GB/T42731-2023獨立型微電網能量管理系統(tǒng)技術要求

GB/T43334-2023智能微電網主要技術標準圍繞智能微電網規(guī)劃設計、設備及試驗、調試驗收、運行維護、調度控制等領域,制訂并出臺了國家、行業(yè)、團體等多項標準,有效支撐了智能微電網的規(guī)范可持續(xù)發(fā)展。場景項目名稱項目構成與效果居民戶用上海浦東戶用直流微電網包括4千瓦光伏、20千瓦時儲能電池、500瓦氫燃料電池,可維持3-4天家

庭用電自給自足。村鎮(zhèn)社區(qū)河北平山營里微電網包括2900千瓦分布式光伏、4100千瓦時儲能,提升光伏就地消納能力30%,

電壓合格率提高到98.4%。商企建筑國網客服中心北方園區(qū)微

網包括823千瓦光伏、3800千瓦地源熱泵、1400千瓦太陽能空調、100千瓦

太陽能熱水、8200千瓦蓄熱式電鍋爐和200千瓦時儲能,節(jié)約用能費用超

過15%。工業(yè)園區(qū)江蘇常州溧陽創(chuàng)智園微電

網包括4730千瓦光伏、3710千瓦時儲能、250千瓦超級充電樁8臺、120千瓦

雙槍直流有序快充樁20臺,80千瓦直流V2G快充樁5臺,負荷柔性調節(jié)范圍

達1280千瓦,每年可節(jié)約電費560余萬元。偏遠地區(qū)江蘇連云港開山島微電網包括50千瓦光伏、30千瓦風電、30千瓦柴油發(fā)電機、600千瓦時儲能,為

海島累計提供超46萬千瓦時清潔電力和500余噸淡水。智能微電網典型場景與相關案例根據地理位置、資源稟賦和用能特性差異,智能微電網典型應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)、偏遠地區(qū)五種。根據調研結果,經營區(qū)各類場景

智能微電網數量占比分別為2%、38%、16%、17%和27%。典型場景智能微電網案例

1002

智能微電網發(fā)展思考應對我國能源需求壓力、供給制約、低碳轉型挑戰(zhàn),根本出路就是大力發(fā)展新能源。智能微電網是促進分布式新能源就近接入、就地消納的重

要方式。結合前期的研究,圍繞智能微電網功能定位、概念內涵、存在問

題等,談一些認識和思考。

智能微電網功能定位作為在較小區(qū)域內實現(xiàn)源網荷儲一體化的先進技術手段、電網形態(tài)和管理方式,智能微電網在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。促進分布式新能源消納·

分布式新能源接入配電網的有效緩沖,提升消納水平·

降低分布式新能源消納投資和系統(tǒng)備用容量提升電力普遍服務水平·

為解決“高海邊無”等地區(qū)

用電問題提供經濟可行方案·

提高農村弱電網地區(qū)的供電可靠性保障個性化用能需求·

發(fā)揮功率支撐、有源濾波等功能,提高電能質量·

大電網故障時,微電網可切

換為孤島運行保障持續(xù)供電提升能源綜合利用效率·多種能源、用能形式匹配和融合,提高能源利用效率·

延緩電網擴容、改造投資,降低全社會用能成本19適應新型電力系統(tǒng)的智能微電網內涵滿足“一新、兩微、三自”的技術要求注:主要參考《推進并網型微電網建設試行辦法》(發(fā)改能源〔2017〕1339號)、《微電網工程設計標準》

(GB/T

51341-2018)、《微電網技術要求》

(GB/T42731-2023)。以新能源發(fā)電為主體順應能源開發(fā)利用清潔化、低碳化發(fā)展趨勢,智能微電網內電源應以新能

源發(fā)電為主體,分布式新能源裝機容量占最大用電負荷的比重應在50%以上。與國內以新能源為主體的微電網不同,國外規(guī)劃、

在建及投入運行的微電網大多以微小型燃機、小

水電或冷、熱、電三聯(lián)供等為主體。一

新20從供電容量看,國外已開展的智能微電網工程平均裝機容

量約4.8兆瓦,國內智能微電網平均裝機容量約5.4兆瓦;從供電范圍看,綜合考慮到“一新”約束,智能微電網的

建設選取區(qū)域應同時考慮新能源裝機規(guī)模和負荷水平。對

于負荷密度較高的區(qū)域(≥6兆瓦/平方公里),新能源裝

機容量遠小于用電負荷;對于負荷密度較低的區(qū)域,新能

源裝機容量一般高于用電負荷或與用電負荷水平相當,可

以滿足“一新”的約束,具備建設微電網的基本條件。供電范圍和系統(tǒng)規(guī)模有限智能微電網供電服務范圍相對有限,電壓等級一般在35千伏及以下,系統(tǒng)

規(guī)模(最大用電負荷)原則上不大于20兆瓦。適應新型電力系統(tǒng)的智能微電網內涵重來負荷動態(tài)均街OLTCSVRSOP兩

微自平衡、自管理、自調節(jié)自平衡:配置儲能系統(tǒng),與大電網年交換電量一般不超過年用電量的50%,獨立運行時能保障重要負荷連續(xù)供

電(不低于2小時);自管理:部署能量管理系統(tǒng),實現(xiàn)智能微電網“源網

荷儲”一體化管理;自調節(jié):與大電網交換功率和交換時段應靈活可控,

并提供調峰、需求側響應等雙向服務,離網模式下應保障

用戶安全可靠用電。適應新型電力系統(tǒng)的智能微電網內涵

微電網與配電網交互功率曲線三

自謀注系凰

加aaD

控22MW智能微電網自平衡能力、獨立運行時長等規(guī)劃建設目標此前尚無明確設置標準,差異化場景

下建設應用智能微電網的邊界條件尚不明晰,“要不要建”缺乏可量化的參考依據。智能微電網內部源網荷儲要素受投資主體、場地條件、經費情況等因素影響,協(xié)調配置困難,

“怎么建”缺乏相應標準規(guī)定,極易造成源荷供需失衡,系統(tǒng)負擔加重。場景建模經濟數據,氣象數想,歷史月用電量數想歷史月風光出力曲線測

改進對抗生感圍蜂

槐未來月用電量數據共型月鳳光出力場廉典型場景農村微電網臺區(qū)互聯(lián)與儲能規(guī)劃建模上晝服劃模型

下層調度核望儲自市量1、規(guī)劃建設缺乏標準依據,源荷儲配置失調-600010002000400050006000

7000

8000

9000時間

/

小時智能微電網電力電量平衡分析困難

23智能微電網發(fā)展存在的問題智能微電網規(guī)劃配置流程復雜

-2000-4000功率KW智能微電網需要統(tǒng)籌內部風光儲荷多類型資源,兼顧并離網多種模式,調度運行、控制保護

等與大電網有本質區(qū)別,實際運行中“穩(wěn)得住”、“控得好”仍面臨較大挑戰(zhàn)。智能微電網容量較小,內部分布式新能源發(fā)電受氣象條件影響較大,具有較強隨機波動性,

如何協(xié)調源網荷儲各側資源,實現(xiàn)配微網友好交互是亟待解決的重要問題。2、運行管控能力有待提升,配微網協(xié)調控制難度大智能微電網二次系統(tǒng)配置與大電網區(qū)別明顯

智能微電網并離網運行模式多樣智能微電網發(fā)展存在的問題

STATE

GRID110(35kV

變電站=縣調0k單

通典智能微電網相關電力市場交易細則尚未出臺,項目存在初始投資大、回收周期長、經濟性不

高等問題,“掙不掙錢”成為社會各方參與項目投資建設的主要顧慮。大電網需要為智能微電網提供較大備用容量,但缺乏合理的補償機制;電網企業(yè)在偏遠地區(qū)

建設的以履行電力普遍服務責任為目的的智能微電網,缺乏成本疏導機制。3、市場和價格機制需健全,投資和備用成本難疏導智能微電網運營涉及多主體、模式復雜

當前市場環(huán)境下智能網收益途徑較為單一

25智能微電網發(fā)展存在的問題高峰電價期間儲

放電封充電低谷電價期間儲能充電高峰電價平段電價儲能充電低谷電價

國家相關政策和技術標準對智能微電網的電壓等級和系統(tǒng)容量進行了明確規(guī)定,但社會各界認識缺乏統(tǒng)一,在實際執(zhí)行過程中沒有嚴格落實。智能微電網具備生產和消費的雙重屬性,無法簡單參照現(xiàn)行電源或負荷的管理辦法進行管理,能否“管得住”已成為制約智能微電網發(fā)展的關鍵瓶頸。兩部門關于印發(fā)《推進并網型微電網建設試行辦法》的通知網

mL3m

遍簿taa(m7)tm+各酒,nnx,a6.wat

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三年臨,ex4,ie

熱4國電魚織合會,

味,

國6叫見進料

證9

.

調回請畫u。4、認識尚未統(tǒng)一,項目管理尚不完善自備電廠(難以自平衡)新能源儲能

增量配電網智能微電網發(fā)展存在的問題智能微電網與其他電網形態(tài)概念易混淆

國家層面微電網相關管理辦法現(xiàn)已失效

26微能網綜合能源泛微網

局域網微電網源網荷儲

化Q

m1第18168

%18中

府03

智能微電網實踐探索立足新型電力系統(tǒng)建設,圍繞智能微電網規(guī)劃設計、運行控制、運營交易等關鍵方面,開展了微電網發(fā)展關鍵問題專題研究,進行了

“能源自治的微電網構建與運行關鍵技術”框架項目集中攻關,推動了新

能源富集鄉(xiāng)村、大電網末端、高比例新能源園區(qū)等典型場景下的一批項目建設。近期,重點針對末端保供型微電網開展了相關研究。

建設地點項目類型要素構成單回

線供電線路長度內蒙古額濟納旗縣域級風電30MW,光伏80MWp,柴發(fā)7.2MW,儲能25MW/25MWh,最大負荷70MW是440公里西藏革吉縣亞熱

鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級光伏3MW,風電1.2MW,柴發(fā)600kW,儲能6MW/12MWh,最大負荷2MW(遠期)/離網型福建寧德西洋島鄉(xiāng)鎮(zhèn)級風電6MW,光伏20.79kW,儲能1MW/2MWh,最大負荷2.1MW是40公里河北邯鄲涉縣合

漳鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級水電2.83MW,光伏3.55MW,儲能2MW/4MWh,最大負荷3.6MW是54公里河北雄安新區(qū)白

洋淀鄉(xiāng)鎮(zhèn)級光伏5.43MW,風電4kW,儲能10.6MW/11.3MWh,最大負荷

7.5MW是8.44公里末端保供型微電網末端保供型微電網是指大電網末端以可再生能源為主體、極端情況下保障電力供應的10-

35千伏電壓等級微電網,主要包括縣域級微電網和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級微電網。未與大電網連接的鄉(xiāng)鎮(zhèn)電

網和超出微電網范圍的局域網的規(guī)劃設計可參考末端保供型微電網執(zhí)行。末端保供型微電網典型案例29末端保供型微電網建設模式:末端保供型微電網應依托當地現(xiàn)有電源、電網,通過新增風、光等新能源以及儲能設備,結合網架改造和增加能量管理系統(tǒng)的方式開展建設??h域級微電網主要適用于

與大電網聯(lián)系薄弱的縣域,鄉(xiāng)鎮(zhèn)級微電網主要適用于供電薄弱且災害易發(fā)多發(fā)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)??诳h域級微電網:大電網聯(lián)系薄弱的縣域

,包括

單回線供電且難以新增聯(lián)絡通道的縣域、單通道

供電的縣域、雙(多)回路雙(多)通道供電

但聯(lián)絡線路全部經過災害易發(fā)多發(fā)地區(qū)的縣域,

供電保障范圍主要包括以縣城為核心的現(xiàn)有電網

供電區(qū)域?!?/p>

鄉(xiāng)鎮(zhèn)級微電網:供電薄弱且災害易發(fā)多發(fā)的鄉(xiāng)鎮(zhèn),

即由10千伏或35千伏單回路長距離(與上級電源點的距離30~50公里以上)供電,線路穿越強風區(qū)、

重冰區(qū),且極端災害情況下交通易受阻、搶修恢

復時間長的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。30末端保供型微電網保障目標:

在微電網失去全部對外聯(lián)絡線時,春秋非采暖季期間,應保障全量負荷供電;夏季和冬季高峰期間,應確?;颈U县摵晒╇?,并盡力保障居民生活負荷供電??h域級

微電網保障5-7天,鄉(xiāng)鎮(zhèn)級微電網保障2-3天,根據當地搶修條件及能力可適當調整。口

為確保末端保供型微電網技術經濟性,微

電網范圍內負荷應分級管理,按重要程度

分為基本保障負荷、居民生活負荷、一般

負荷,其中基本保障負荷包括黨政機關、國防軍事、指揮中心、醫(yī)療衛(wèi)生,及供水、

供暖、信息通訊、電力調度等公共事業(yè)單

位。國防軍事醫(yī)療衛(wèi)生信息通訊其他公共事業(yè)單位黨政機關指揮中心供水、供暖電力調度負荷保障優(yōu)先級基本保障負荷高

低居民負荷一般負荷31電源配置主力支撐電源選擇:

應優(yōu)先選擇穩(wěn)定、具備調節(jié)能力的電源,對現(xiàn)狀無穩(wěn)定常規(guī)電源的

微電網,選擇構網型儲能作為主力支撐電源。電源容量配置:縣域級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級微電網應分別進行典型周、典型日逐時電力電量平衡分析

,夏季高峰、冬季高峰應按照基礎保障負荷疊加居民生活負荷測算電力電量缺口,春秋非

采暖季應按照全量負荷測算電力電量缺口。按照上述情景中的電量缺額最大值的1.1-1.2倍

配置電源。新增電源原則上采用風電和光伏,風光配比考慮互補性和經濟性。情景負荷電源負荷類型所占比例風電、光伏水電春秋非采暖季基礎保障負荷、居民生活負荷

、

一般負荷100%典型出力正常出力夏季用電高峰基礎保障負荷、居民生活負荷55%典型出力正常出力冬季用電高峰基礎保障負荷、居民生活負荷55%典型出力小發(fā)極端場景(新能源小發(fā))基礎保障負荷15%無光、弱風小發(fā)末端保供型微電網32儲能配置儲能功率配置:基于平衡和穩(wěn)定約束,統(tǒng)籌考慮平抑源荷波動、重要用戶兜底保障、離網穩(wěn)定運行要求和黑啟

??诳紤]平衡:

總功率應大于春秋非采暖季和春夏用電高峰場景下新增電源后電力電量平衡分析的電力缺口最大值、

極端條件下基礎保障負荷峰值口考慮穩(wěn)定:

應根據離網工況下的電壓、頻率、

同步穩(wěn)定及短路比計算結果,核算儲能功率和構網能力;當作為離網運行黑啟動電源時,需核算黑啟動過程中變壓器勵磁涌流、自勵磁、過電壓對儲能的影響。儲能容量配置:應大于情景1-3新增電源后電力電量

平衡分析的典型周(日)最大累計缺口電量。儲能作為

離網運行主力電源時,儲能總容量應同時確保新能源小

發(fā)情況下基礎保障負荷縣域5-7天、鄉(xiāng)鎮(zhèn)2-3天連續(xù)供電。負荷分類基礎保障負荷居民生活負荷一般負荷發(fā)電資源電源特性主力支撐電源選擇場景設置夏季高峰-基礎保障疊加居民生活負荷

冬季高峰一基礎保障疊加居民生活負荷春秋率采暖季一全量負荷擬定/調整電源新增方案,滿足水平年各場景電量缺口,風光配比盡量與負荷匹配。擬定儲能配置方案,滿足平抑源荷波動、重要用戶兜底保障和黑啟動需要。供需平衡校驗對全量負荷開展夏季高峰、冬季高峰、春秋非采暖季生產運行模擬不同情景下分類負荷的電力保障能力是否滿足要求?不同情景下新能源消納情況是否達到預期技術經濟是否合理?結

束輸出電源儲能配置方案末端保供型微電網考慮電力需求和已建(含在建)電源開展微電網離網運行期間的電力電量平衡,明確水平年各場景下電力和電量缺口。需求預測_負荷特性基礎邊界調研33功率(MW)末端保供型微電網典型案例(河北某鄉(xiāng)鎮(zhèn))—電力電量平衡分析分別擬定基礎保障負荷、居民生活負荷、

一般負荷在夏季高峰、冬季高峰、春秋非采暖季典型周(典型日)負荷曲線。夏季高峰、冬季高峰按照基礎保障負荷疊加居民生活負荷

測算電力電量缺口,春秋非采暖季按照全量負荷測算電力電量缺口,極端場景下按照基礎

保障負荷測算電力電量缺口。時阿(小時)

時間(小時)冬季高峰:電力缺口1.35MW春秋季:電力缺口0.46MW夏季高峰:電力缺口0.39MW

極端場景:電力缺口0.09MW

34

功率

(MW)時間(小時)末端保供型微電網典型案例(河北某鄉(xiāng)鎮(zhèn))一配置方案開展不同風光儲配比方案的生產運行模擬及經濟性比較,選擇整體成本效益最優(yōu)方案。

考慮水電豐/枯期的變化、風電盛風/枯風期和光伏出力的季節(jié)性變化,考慮負荷全年特性

變化與儲能的荷電狀態(tài)和充放電倍率,計及經濟性和可靠性指標,進行多要素容量配比。容量配比方案

風電光伏儲能方案方案1:僅配置光伏01.6MW2MW/4MWh方案2:風電與光伏按照1:2比例配置0.53MW1.07MW2MW/4MWh方案3:考慮風電機組

功率不能連續(xù)增加0.6MW1MW2MW/4MWh多要素容量配比約束條件電

負荷與儲能部分光伏

水電風電負荷

儲能裝機容量

裝機容量裝機容量

運行數據

荷電狀態(tài)

保障經濟性指標初始投資運維費用年衰減率多要素容量配比方案光照雖度

豐水/枯水

盛風/枯風

優(yōu)先級

充放電倍率

STATE

GRID35末端保供型微電網典型案例(河北某鄉(xiāng)鎮(zhèn))一供需校驗針對應急態(tài)離網運行情況進行生產運行模擬,春秋非采暖季可以保障全量負荷的供電,

夏季高峰、冬季高峰可以有效保障基礎保障負荷和居民負荷的供電,極端場景下可以有效

保障基礎保障負荷的供電。在各種典型場景中,方案2、3的容量配比可以滿足不同情景下不同類型負荷的供需平衡需求。儲

略春秋非采暖季充電電源功率大于全量負荷放電電源功率小于全量負荷夏季高峰充電電源功率大于全量負荷放電電源功率小于基礎保障負荷加居民負荷冬季高峰充電電源功率大于基礎保障負荷加居民負荷放電電源功率小于基礎保障負荷加居民負荷極端場景充電電源功率大于基礎保障負荷放電電源功率小于基礎保障負荷供需平衡校驗

36末端保供型微電網典型

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