【国网冀北经研院】2024张家口地区适应高比例新能源的送端新型配电网建设实践报告_32页_3mb

张家口地区适应高比例新能源的送端新型配电网建设实践总结

核心内容

张家口地区作为全国九大清洁能源基地之一，具备丰富的风光水火储氢一体化发展资源，是推进新型电力系统建设的重要区域。冀北电网在“源网荷储全环节发力、运行运营全要素驱动”的总体思路下，实施“十大工程”，致力于打造传统电网向新型电力系统和能源互联网升级的冀北样板。

主要观点

1. 资源优势显著

   • 张家口具备丰富的可再生能源资源，风光可开发量超过7000万千瓦，风电光伏发电装机超过4000万千瓦，占统调电源装机比重超过70%，预计“十四五”末将突破80%。
   • 区域内已建成±500千伏柔性直流电网示范工程，充换电重卡投运量占全国17%，新型能源利用方式多样。
   • 规划在建抽蓄和新型储能装机超过2000万千瓦，技术与产业并举。

2. 电网结构复杂

   • 张家口电网兼具送端与受端特性，是“西电东送”、“北电南供”的重要枢纽。
   • 随着新能源装机比例提升，电网面临电压支撑不足、局部重过载、低电压等挑战。

3. 负荷发展迅速

   • 受电供暖和大数据产业带动，2023年全社会用电量达242.74亿千瓦时，近五年年均增速为8.05%。
   • 三产用电占比由27%上升至41%，二产占比由57.8%下降至43.3%，产业结构调整明显。

4. 新型配电网建设方案

   • 以“电源友好、电网支撑、需求响应、储能调节”为核心，提升源网荷储协同互动能力。
   • 推进配电网数字化感知能力建设，实现故障快速隔离与恢复、电压灵活控制、分布式能源就地消纳等目标。

关键信息

一、配电网发展现状

• 110千伏电网：结构可靠，容载比为2.19，设备运行良好，但局部存在重过载问题。
• 35千伏电网：布点合理，容载比为3.22，存在轻载变电站问题，实施“五个梯级管控”措施。
• 10千伏电网：整体满足用电需求，但部分山区及农村存在低电压问题，供电可靠率为99.86%，线路N-1通过率为56.75%。

二、新型配电网建设重点

1. 电源友好

   • 集中式新能源通过储能设备和调相机提升电压支撑和无功调节能力。
   • 分布式电源通过“四可”能力提升，实现监督管控与并网流程优化。

2. 电网支撑

   • 优化网架结构，提升供电能力与设备健康状况。
   • 推进配网数字化感知，提升馈线自动化覆盖率与线路故障自动化处置水平。

3. 需求响应

   • 构建多维度可调节资源池，建立需求响应机制。
   • 聚合电供暖、大工业等特色虚拟电厂资源，探索V2G有序充放电控制策略。

4. 储能调节

   • 开展储能延缓配网升级改造、光储协同优化运行策略研究。
   • 推进台区级微网储能调控，实现分布式能源就地消纳。

三、典型示范工程

四、示范成效

• 创新技术应用：采用新型柔性互联技术，实现配网运维与分布式电源信息全景感知。
• 构建新型微电网：打造太子城区域光储柔直“轮毂型”微电网，实现台区灵活运行与高可靠性供电。
• 数字化管控体系：研发国内首套配电网透明感知与边缘智能标准化装置，构建“精准研判、主动运维、人机协同”的供电服务指挥流程。
• 源网荷储协同规划：提出“主配协同-集群优化-台区自治”体系，提升配电网可靠性、投资效率与用户需求响应能力。

建设路径

1. 加强统筹协调

   • 实施源网统筹规划，绘制分布式电源并网空间“三张图”，定期发布可开放容量，确保新能源有序发展。

2. 加强网荷互动规划

   • 评估配电网对负荷的承载能力，明确薄弱环节，提前开展“十五五”专项规划，提升网荷匹配度。

3. 开展有源配电网差异化规划

   • 按“源高荷低”、“源低荷高”、“源荷平衡”分类，制定差异化配电网建设原则，提升资源配置效率。

结语

张家口地区通过新型配电网建设实践，为高比例新能源接入提供了可复制、可推广的经验，推动冀北电网向安全、高效、清洁、智能方向转型，助力实现“双碳”目标与新型电力系统建设。