
想象一下,如若將家家戶戶的自備水井接入城市自來水管網,水壓不穩、水流不均、余水倒流等問題勢必影響主管網安全運行。與之類似,分布式光伏發電出力受天氣影響極大,大量接入后易引發電壓波動、頻率振蕩、反向重過載等電網問題,甚至出現大規模脫網風險,導致清潔綠電“發得出、送不走”。如何讓分布式光伏“聽令而行”,推動綠電穩定有序融入電網、服務用戶?濟寧給出了答案。
前不久,國家重點研發計劃“極高滲透率分布式光伏發電自適應并網與主動同步關鍵技術”項目(以下簡稱“國重項目”)通過工信部驗收,國網濟寧供電公司建成的國內首個百萬千瓦級分布式光伏廣域協同優化運行示范工程,讓百萬光伏裝機實現秒級“群調群控”,讓新能源“發得好、接得住、用得穩”。
4月2日正午時分,陽光灑在濟寧圣地電力智能產業園房頂,1.5兆瓦分布式光伏陣列上泛出銀藍光澤,默默將日光轉化為綠色電流。光伏板一側,15臺新型逆變器發出輕微嗡鳴,如同盡職的“能源衛士”守護著電網穩定。
分布式光伏不同于集中式光伏的“統一上網、統一調度”,而是“就地消納、就近消納”。國網濟寧供電公司發展部科技管理專責王悅介紹,如果光伏中午猛發電,遠遠超過用戶的用電需求,多余的電量只能反送到大電網,一旦反送電量過大,出現反向重過載,就會導致變壓器或線路負載率超過安全閾值。
濟寧圣地電力智慧產業園1.5兆瓦分布式光伏。
面對這一問題,項目團隊創新研發了具備“感知—決策—執行”一體化能力的新型光伏逆變器,不僅能突破傳統被動響應模式,支持“跟網”與“構網”的模式自適應切換。也就是說,一旦出現反向重過載,構網型逆變器不僅能主動“踩剎車”,還能像“定海神針”一樣穩定電壓、頻率,減少因反向過載導致的電能質量下降,提高光伏利用效率。
“作為分布式光伏‘主動支撐’集群控制示范園區,濟寧圣地電力智能產業園國內首次采用5G LAN通信方式,實現了分布式光伏集群全5G無線控制。”工作人員馬祥騰介紹,不同于傳統光伏設備的“有線連接”,產業園1.5兆瓦光伏板通過5G柔性切片技術實現“毫秒級”數據傳輸,群控響應周期從原來的分鐘級壓縮至150毫秒以內,讓調控跟得上光伏發電的“變臉速度”,瞬間遏制反向重過載。
當前,濟寧地區分布式光伏裝機容量已達393.08萬千瓦,滲透率超過50%。要讓百萬千瓦級的分布式光伏“步調一致”,離不開一個強大的“智慧大腦”。
在位于國網濟寧供電公司的電力調度控制中心,廣域分布式光伏協同調控系統的屏幕上,全市分布式光伏的運行狀態、功率預測、調度指令一目了然。國重項目研發的分布式光伏集群自治技術,將海量分散設備聚合為虛擬“超級光伏單元”,構建起“本地自治—區域互濟—廣域協同”三級控制架構,推動分布式光伏由單點管理向規模化協同調度跨越,新能源消納率提升至98%以上。
“把成百上千戶零散的小光伏,打包編成能協同作戰的‘光伏大軍’,統一指揮、統一行動,既解決反流過載、電壓波動的問題,又讓光伏應發盡發。”國網濟寧供電公司調控中心主任周科介紹。分布式光伏主動參與調峰、調頻,讓電網可調節資源拓展了30%左右,新能源利用率提升約1個百分點,大大減少了“棄光”現象。
(大眾新聞記者 王浩奇 通訊員 李軍)