比例為10.18%。可再生能源電源與用電負(fù)荷電力平衡結(jié)果較好。

據(jù)建模仿真分析數(shù)據(jù)結(jié)果，各集群與主網(wǎng)電量交換頻次均能控制在630次以下，六區(qū)域聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行后的交換頻次控制在663次。日均出現(xiàn)交換次數(shù)為3.6次以下。每個(gè)頻次的交換中均持續(xù)在20分鐘以上。集群與主網(wǎng)交換頻次較為合理，詳見(jiàn)下表。

據(jù)建模仿真分析數(shù)據(jù)結(jié)果，集群與主網(wǎng)電量交換負(fù)荷分布特征表現(xiàn)為，負(fù)荷越大出現(xiàn)的時(shí)間越少，負(fù)荷越小出現(xiàn)的時(shí)間越多，交換負(fù)荷主要在中低負(fù)荷之間，根據(jù)集群的經(jīng)濟(jì)效益承受能力，在向電網(wǎng)上送大負(fù)荷功率困難時(shí)，可對(duì)風(fēng)電出力主動(dòng)限發(fā)，以降低主網(wǎng)調(diào)峰困難。

微網(wǎng)建設(shè)構(gòu)想

本次規(guī)劃按照集群式開(kāi)發(fā)、分步式建設(shè)、開(kāi)放式設(shè)計(jì)、電源負(fù)荷一體化運(yùn)行、易于電網(wǎng)布局、保障電力消納的整體規(guī)劃思路進(jìn)行規(guī)劃。

本次規(guī)劃根據(jù)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)集群式微網(wǎng)電源的布局情況、電網(wǎng)現(xiàn)狀、主要負(fù)荷的分布及預(yù)測(cè)情況，將可再生能源集群式微電網(wǎng)構(gòu)建規(guī)劃分為三個(gè)階段：第一階段為微網(wǎng)基礎(chǔ)培養(yǎng)期;第二階段為集群式微網(wǎng)構(gòu)建期;第三階段為各集群微網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行期。

(一)方案綜述

到2020年，集群式微網(wǎng)電源裝機(jī)達(dá)到253.5萬(wàn)kW，儲(chǔ)能設(shè)施16萬(wàn)kW，當(dāng)?shù)赜秒娯?fù)荷與集群式微網(wǎng)電源將達(dá)到一定規(guī)模。根據(jù)各集群式電源所在區(qū)域供、用電負(fù)荷情況，優(yōu)先將負(fù)荷比較穩(wěn)定、電源建設(shè)比較完備的區(qū)域分布式電源按微網(wǎng)要求加強(qiáng)和改造，配置微網(wǎng)運(yùn)行所需設(shè)備，建立和完善微網(wǎng)運(yùn)行模式。

本集群式微網(wǎng)為并網(wǎng)型微電網(wǎng)，既可與外部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，也可以是一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的孤島，可在外部電網(wǎng)故障或需要時(shí)與外網(wǎng)斷開(kāi)單獨(dú)運(yùn)行，通過(guò)綜合控制網(wǎng)內(nèi)的分布式電源與儲(chǔ)能系統(tǒng)，維持所有或部分重要用電負(fù)荷的供電。微電網(wǎng)一般以一點(diǎn)(PCC：公共連接點(diǎn))與上級(jí)電網(wǎng)連接，分界點(diǎn)可設(shè)置在微電網(wǎng)出口的連接線斷路器處。

區(qū)域集群式微網(wǎng)采用多級(jí)微電網(wǎng)輻射式架構(gòu)。區(qū)域集群式微網(wǎng)總體架構(gòu)如圖所示：接入系統(tǒng)的變電站(220kV)，接入新能源電源、儲(chǔ)能和負(fù)荷構(gòu)成主微電網(wǎng);負(fù)荷中心的變電站(110kV)就地接入新能源電源、儲(chǔ)能和負(fù)荷構(gòu)成一級(jí)子微電網(wǎng);開(kāi)發(fā)區(qū)等負(fù)荷區(qū)(35kV或10kV)接入分布式電源、儲(chǔ)能和負(fù)荷構(gòu)成二級(jí)子微網(wǎng);終端用戶(hù)接入分布式電源、儲(chǔ)能和負(fù)荷構(gòu)成三級(jí)子微網(wǎng)。

各級(jí)微網(wǎng)通過(guò)對(duì)可控電源、儲(chǔ)能和可控負(fù)荷的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)功率的就地平衡，從而通過(guò)整個(gè)區(qū)域集群式微網(wǎng)的分層分級(jí)功率平衡，實(shí)現(xiàn)新能源的就地利用，降低對(duì)公共電網(wǎng)的沖擊。

(二)各集群微網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行期建設(shè)方案

隨著用電負(fù)荷與集群式微網(wǎng)電源達(dá)到一定規(guī)模，為了提高各個(gè)集群可再生能源的利用率和系統(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)各集群電源及負(fù)荷區(qū)域之間的互濟(jì)性，可適時(shí)通過(guò)聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)各個(gè)集群微網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，探索超大型可再生能源微網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)行模式。

通過(guò)對(duì)每個(gè)分布式微網(wǎng)電源的出力特性和用電負(fù)荷特性進(jìn)行對(duì)比分析，可將地理位置較近、電源出力和用電負(fù)荷特性具有互補(bǔ)性的分布式微網(wǎng)電源進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，使得微網(wǎng)內(nèi)部電源和負(fù)荷在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)行，并通過(guò)與主網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制平滑接入主網(wǎng)或獨(dú)立自治運(yùn)行，進(jìn)一步滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性和安全性的要求。

隨著用電負(fù)荷與集群式微網(wǎng)電源達(dá)到一定規(guī)模，以及各個(gè)集群式微網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累，為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性，通過(guò)聯(lián)絡(luò)線使各個(gè)集群微網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

微電網(wǎng)控制系統(tǒng)構(gòu)成圖

各集群微網(wǎng)通過(guò)220kV聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)連接，并通過(guò)220kV線路接入到500kV變電站220kV側(cè)，在500kV變電站設(shè)置1臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器，實(shí)現(xiàn)整個(gè)微網(wǎng)的接入。通過(guò)500kV與公共電網(wǎng)聯(lián)接。

區(qū)域微網(wǎng)與公共電網(wǎng)連接示意圖

(三)各集群微網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行期建設(shè)方案

整個(gè)區(qū)域微網(wǎng)與公共電網(wǎng)通過(guò)220kV的PCC點(diǎn)相聯(lián)接，通過(guò)對(duì)整個(gè)區(qū)域微網(wǎng)的控制，實(shí)現(xiàn)與公共電網(wǎng)的交換功率可調(diào)控。

由于區(qū)域微網(wǎng)內(nèi)部采用“全局優(yōu)化、區(qū)域自治”和功率分層分級(jí)的就地平衡方式。在規(guī)劃建設(shè)中，盡量的實(shí)現(xiàn)了電源與負(fù)荷的就地平衡，從而使得各集群間的交換功率很小。并且在區(qū)域微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)潮流的優(yōu)化控制，避免電磁合環(huán)造成的穩(wěn)定問(wèn)題。

區(qū)域微網(wǎng)與公共電網(wǎng)之間的交換功率可控，區(qū)域微網(wǎng)與公共電網(wǎng)從本質(zhì)上是網(wǎng)與網(wǎng)的關(guān)系，之間通過(guò)線路聯(lián)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)功率的相互支援，具有弱耦合的特征，將之間的相互影響降到最低。

區(qū)域微網(wǎng)內(nèi)部各級(jí)子微網(wǎng)之間通過(guò)能夠快速隔離的PCC快速開(kāi)關(guān)相聯(lián)接，當(dāng)其中一個(gè)子微網(wǎng)內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，PCC快速開(kāi)關(guān)快速動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)故障子微網(wǎng)的快速隔離，保障其他微網(wǎng)的正常運(yùn)行。故障子微網(wǎng)內(nèi)部通過(guò)配置的微電網(wǎng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)故障的快速隔離，保障子微網(wǎng)內(nèi)部其他負(fù)荷的可靠供電。當(dāng)故障切除后，子微網(wǎng)可以重新與上一級(jí)微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。