12.吴鸣-新型电力系统背景下的配电网移动电力技术与应用_28页_5mb

新型电力系统背景下的配电网移动电力技术与应用总结

核心内容概述

在新型电力系统发展的背景下，配电网面临多样化的供电需求，如重大活动保电、电力紧急供应、电动汽车充电、户外活动供电等。移动电力技术作为解决这些问题的重要手段，具备灵活、高效、低碳等优势，其发展为提升电网可靠性、灵活性和应对突发事件提供了新的思路。本文从背景需求、技术体系、应用场景、已有成果及未来展望等方面，系统分析了移动电力技术的发展现状与潜力。

主要观点

• 移动电力技术是新型电力系统的重要支撑：随着储能与电力电子技术的发展，移动电力技术在电网运维、客户供电、应急响应等多个方面展现出广阔的应用前景。
• 多种技术路线并存：目前，移动电力技术主要包括柴储车、飞轮储能车、锂离子电池储能车及移动能源站等，各具优缺点，适用于不同场景。
• 应用场景丰富多样：移动电力技术可广泛应用于电网运维、活动保电、灾难应急、能量互联及台区增容等场景，为电力系统提供灵活、高效的解决方案。
• 产品与技术成果显著：国网上海能源互联网研究院已研发出多种移动储能车和能源站，具备高转换效率、低离网切换时间等优势，并在多个实际场景中得到应用验证。
• 标准体系与云平台建设是未来发展方向：构建移动电力标准体系、推进示范工程、开发运维云平台是推动移动电力技术规模化应用的关键。

技术体系

移动电力技术路线

1. 移动柴储车

   • 优点：柴发与UPS+蓄电池组合，解决纯柴油发电机电能质量差、启动慢、纯电池快速增容难等问题。
   • 缺点：噪音大、震动大、排放污染气体；电池控制不灵活，能效低，回馈能力差。

2. 移动飞轮储能车

   • 优点：能量密度高（100~200 Wh/kg），工作效率高达90%，体积小、重量轻，适应性强。
   • 缺点：成本高，飞轮轴承维护成本高，能量浪费问题严重。

3. 移动锂离子电池储能车

   • 优点：技术与经济性兼具，控制灵活，适用于多种场景；可实现交直流供电，具备多端口、多级联、多流向等特性。
   • 缺点：需解决高温高寒环境下的保温散热问题，以及多端口解耦算法设计难题。

4. 移动能源站

   • 特点：处于前瞻研究阶段，基于多能源系统惯量与延时特性，实现快速支撑电网和响应用户需求。
   • 优势：具备低时延就地协调控制能力，可构建多能源系统双端口有源网络等效模型。

应用场景

1. 检修与临时供电

• 目标：实现不停电作业与临时电源服务。
• 应用：接入电力运维现场，为无人机、机器人、检修照明等设备提供稳定供电，避免因维修导致停电。

2. 灾难应急供电

• 目标：提升极端灾害下的应急供电及时性与灵活性。
• 应用：通过无线通信接入应急指挥体系，实现快速恢复供电，支持电、气、热及交通系统的快速重建。

3. 能量互联与传输

• 目标：提供分布式能源系统存储与传输的途径。
• 应用：实现能源孤岛时空互联，提升分布式能源系统的能源利用率与应对突发情况的能力。

4. 活动保电

• 目标：保障重大活动的电力供应。
• 应用：具备即插即用、多类型设备自适应并联、故障无缝并离网切换能力，满足“零闪断”供电需求。

5. 台区临时增容

• 目标：提升台区供电能力。
• 应用：在负荷峰谷时段灵活接入变电站，降低变压器过载损耗，提高储能效率。

已有成果

• 产品开发：已研发出轻中型多系列多功能移动储能车/能源站，包括30kW/45kWh皮卡车载型和100kW/100kWh轻卡型。
• 应用场景验证：完成扬州国际半程马拉松、运河文化旅游博览会保电、电动汽车充电站不断电检修、台区消峰填谷等任务。
• 技术性能：具备高转换效率（≥97%）、快速离网切换（<10ms）、优质电能质量（THD≤3%）、带载能力强（1.1倍持续过载、1.2倍短时过载）等优势。
• 云平台建设：构建移动电力运维调控云平台，开发动态组网系统能量优化微应用，支持运维抢修及配电网资源弹性物联优化。

未来展望

• 推动多类型储能技术安全经济应用：持续跟踪抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、锂电池等技术，探索其在电网中的应用模式。
• 构建移动电力标准体系：逐步推进基于业务的移动电力站多点布置示范，形成标准化建设模式。
• 融合电网业务，打造移动电力运营云平台：通过4G/5G与北斗通信实现多时间尺度信息交互，构建“一端两网”的时空智慧物联体系，提升服务泛在性。
• 探索多能源协同控制技术：研究多能源系统惯量与延时特性，实现低时延就地协调控制，推动移动能源站技术成熟。

关键信息

• 移动电力技术：具备灵活机动、灵活调配、灵活并网、灵活组网等特性，是新型电力系统的重要组成部分。
• 技术路线：包括柴储车、飞轮储能车、锂离子电池储能车及移动能源站，各有适用场景与技术挑战。
• 应用场景：涵盖电网运维、活动保电、灾难应急、能量互联、台区增容等，满足多样化需求。
• 已有产品：包括多种移动储能车，已实现实际应用与性能验证。
• 未来方向：重点在标准体系、云平台建设、多能源协同控制等方面推进，以实现移动电力技术的全面推广与应用。