6月16-18日,2023(第二屆)農村能源發展大會在鄭州舉辦,來自政府部門、科研機構、高等院校、相關企業的近3萬名代表參會。國網河南電科院劉昊在大會光伏產業發展分論壇做“基于智能融合終端的光伏臺區監測與控制模式實踐”專題報告。
目前,河南省分布式光伏裝機約2500萬千瓦,位居全國第二。2019年-2022年全省分布式光伏分別新增58、115、359、774萬千瓦,實現連續翻番增長;今年一季度,全省分布式光伏發展進一步提速,進入月增百萬千瓦新階段。分布式光伏爆發式增長嚴重威脅配網安全穩定運行,包括河南在內的多個光伏裝機大省在反向重過載、電壓越限等光伏臺區運行異常方面面臨嚴峻挑戰。
為解決所述問題,國網河南省電力公司設備部著力于現代智慧配電網建設,開展戶用光伏“可觀、可測、可控、可調”規模化應用。國網河南電科院具體實施,組織九域騰龍、南瑞等產業單位,以智慧物聯體系架構實現對光伏設備及臺區的實時量測、綜合分析、精準控制,試點開展光伏臺區反向重過載、電壓越限等問題的預警與治理,有效保障配網運行安全和設備安全,全面提升光伏臺區智能控制水平和運行質量。
在設備接入方案上,國網河南電力面向海量不同類型的光伏設備,開展體系化的接入研究和驗證,確定了柔性、剛性兩類分布式光伏信息接入方案,實現光伏設備運行信息的分鐘級采集和控制。其中柔性方案利用融合終端通過加裝在并網箱內的光伏信息采集單元對光伏逆變器直采直控,以雙模通信方式實現對光伏逆變器功率的連續調節,適用于光伏逆變器通信接口完好、且通訊規約已適配的場景,具備投資少、施工易、兼顧新能源消納和用戶收益的優點。剛性方案利用融合終端以HPLC方式控制加裝在光伏逆變器前端的光伏并網智能開關,實現光伏逆變器的并離網控制,適用于光伏逆變器通信接口損壞或通訊規約尚未適配的場景,其優勢在于具備電壓保護、孤島保護等完善的保護功能。
在平臺建設方案上,國網河南電力自主研發“配電自動化云主站分布式光伏全景監控模塊”,依托“云管邊端”交互技術,實現對光伏臺區和設備的信息貫通、自動分析和優化調控。信息貫通方面,平臺以智能融合終端采集數據為基礎,實現全省分布式光伏建設明細的統計查詢和光伏臺區運行信息的分鐘級監測;自動分析方面,平臺基于光伏配變運行數據開展在線研判,實現光伏臺區停電、反向重過載、電壓越限、三相不平衡等運行態勢的精細感知和滾動預警;優化調控方面,平臺部署國內首個臺區AGC(自動功率控制)、AVC(自動電壓控制)功能模塊,以邊緣計算方式實現光伏逆變器自啟動、自調節、自恢復的柔性調節,當配變反向負載率達95%時,控制該臺區下所有逆變器維持現有功率,在政府尚未出臺明確調控政策情況下,既有效保證配變安全運行,又保證用戶利益最大化;此外平臺已具備響應調控指令,并進行線路級和臺區級指令分解的能力,支撐實現分布式光伏分層分級調控,為臺區反向重過載、電壓越限的自適應實時治理提供手段。
在光伏運維方案上,國網河南電力打通“融合終端-物聯管理平臺-配電自動化云主站-供服平臺-豫電助手”數據通道,多措并舉探索光伏運維新模式。一是開發光伏工單,將用戶光伏停機、反向重過載、電壓越限等運行異常推送至供電服務指揮平臺,形成工單下發班組,經落實治理、用戶告知、督辦驗收后將工單歸檔;二是在主動搶修、主動檢修工單中融合分布式光伏運行異常情況,對近期出現反向負載的光伏臺區添加安全提醒信息,有效避免因反向負載誘發的人身安全事故;三是在豫電助手“臺區管家”模塊實現光伏運行信息的實時展示,緩解光伏運維時現場和供電所兩頭跑的矛盾,提升工作質效。多措并舉實現分布式光伏業務從線下“管”到線上“監、管、評”的轉變。
下一步,國網河南電力將持續拓展融合終端在配電物聯領域的應用,以數字化手段不斷提升源網荷儲協同互動能力,為現代智慧配電網的建設貢獻河南經驗。