【贵州电网】2024双碳目标下的配电侧新型电力系统的探索与实践报告_35页_9mb

双碳目标下的配电侧新型电力系统的探索与实践总结

核心内容

本文档主要探讨在“双碳”战略背景下，如何通过构建新型电力系统来应对传统配电网存在的问题，提升电网的可靠性、电能质量和对新能源的承载能力。重点介绍了贵州电网有限责任公司电力科学研究院在城市园区和美丽乡村两个场景下的新型电力系统探索与实践。

主要观点

1. 双碳战略的重要性

   • 我国能源消费产生的二氧化碳排放占总排放量，电力行业是其中的主要排放源之一。
   • 配电网作为终端能源消费的主要载体，是实现双碳目标的关键环节。

2. 配电网存在的问题

   • 配电网末端结构弱，限制了新型源荷的承载能力。
   • 新能源接入导致电能质量问题突出，如电压越限、反向潮流、三相不平衡等。
   • 配电网可靠性提升依赖投资，但未来持续投资面临挑战。

3. 研究目标

   • 构建新能源与配电网相互支撑的新型电网结构。
   • 实现清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、柔性灵活的新型电力系统。

关键信息

一、新型电力系统结构

• 蜂巢配电网（HADN）：融合微网群与柔性配电网，实现多种能源单元式承载和网格化闭环柔性互联。
• 单元式承载：通过微能网、微电网、光储直柔等方式实现能源的高效承载与弹性自治。
• 网格化互联：包括变电站互联、馈线互联、台区间互联、台区内互联和直流层间互联，提升系统韧性。
• 多层次闭环交直流混合配电结构：实现配电网的高弹性、高可靠性和高韧性。

二、城市园区应用探索

• 贵州电力科创园：采用10kV交流环网、直流馈线互联、光储直柔集群互联等技术，构建多层次闭环柔性交直流混合配电网。
• 关键设备：能量路由器实现AC10kV与DC750V的高效转换与传输。
• 示范工程成果：系统韧性显著提升，实现“99+1”的高可靠性供电模式。

三、美丽乡村应用探索

• 六盘水羊场乡纳木村：作为国家美丽乡村和省级文明示范村，已建成分布式智能电网示范区。
• 改造方案：通过柔性互济装置和低压柔性交直流一体化装置，解决电压质量问题，提升分布式光伏消纳能力。
• 改造成效：电压合格率从28.68%提升至100%，实现绿电占比超过50%，供电可靠性大幅提高。

四、技术与标准

• 技术要点：
  • 推动分布式新能源就地开发利用和并网消纳。
  • 促进多领域清洁能源电能替代。
  • 实现源网荷储充的灵活高效互动。
  • 提升用户侧新能源消纳潜力。
• 相关标准：
  • 国际标准：IEEE PC57.12.210有载调容配电变压器推荐性实践。
  • 行业标准：农村低压电力技术规程、镇村户配电导则。
  • 企业标准：分布式电源接入能力评估技术导则、分布式电源接入电网运行控制规范、低压柔性直流互联装置技术标准、中低压配电运行标准、10kV配电网电压暂降评估导则。

五、应用与推广

• 推广情况：羊场示范区建设成果已被纳入《南方电网新型电力系统发展报告（2021-2023）》。
• 成本效益：新型交直流网架改造费用显著低于传统中低压交流改造，节省投资成本。
• 媒体报道：贵州新闻联播报道了羊场示范区的建设成果，预计每年可节约电煤5.3万吨。
• 纳入目录：该技术已被纳入贵州电网公司基建典型设计方案，进入推广目录。

总结与展望

• 总结：通过构建新型电力系统，特别是蜂巢配电网、单元式承载和网格化互联结构，能够有效解决传统配电网在双碳目标下的瓶颈问题，提升电网的可靠性、电能质量和对新能源的承载能力。
• 展望：未来将推广更多新型电力系统建设，推动分布式智能电网的发展，助力实现“双碳”目标，服务国家乡村振兴战略。

新型电力系统特征

• 清洁低碳
• 安全充裕
• 经济高效
• 供需协同
• 柔性灵活