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
报告摘要
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
核心内容概述
张家口地区作为国家可再生能源示范区,具备丰富的风光资源和良好的政策环境,是推进新型电力系统建设的重要区域。在“源网荷储全环节发力、运行运营全要素驱动”的总体思路指导下,冀北公司围绕“十大工程”展开新型配电网建设,旨在提升电网的灵活性、智能化和可靠性,实现高比例新能源的广泛接入与高效利用。
主要观点与关键信息
一、资源与政策优势
- 能源转型要素齐全:张家口是全国九大清洁能源基地之一,风光水火储氢一体化发展条件成熟,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%,新型储能装机规划超2000万千瓦。
- 电网结构送受兼备:冀北电网是华北电网“西电东送”、“北电南供”的枢纽,具备送端电网特点,同时唐秦廊及北京、天津是重要负荷中心,电网结构复杂多样。
- 政策环境良好:冀北地区承接多项国家重大战略,如京津冀协同发展、国家“东数西算”工程等,为新型电力系统建设提供了广阔空间和创新资源。
二、配电网发展现状
- 110千伏电网:结构可靠,负载水平合理,容载比为2.19,设备运行良好,但局部存在变压器重过载问题。
- 35千伏电网:布点合理,但存在轻载情况,容载比为3.22,冀北公司提出“五个梯级管控”措施以优化运行。
- 10千伏电网:整体满足用电需求,但部分山区及农村地区存在低电压问题,全域供电可靠率为99.86%,N-1通过率为56.75%。
三、负荷发展情况
- 2023年全社会用电量达242.74亿千瓦时,近五年年均增速8.05%,最大负荷达398万千瓦。
- 三产用电占比从27%提升至41%,二产用电占比下降至43.3%,产业结构调整明显,大数据产业成为主要增长动力。
四、新型配电网建设方案
- 电源友好:通过储能设备、调相机等技术手段提升电压支撑能力,实现分布式光伏的“四可”管理。
- 电网支撑:优化网架结构,提升数字化感知能力,推进馈线自动化和智能运维,实现配电网灵活控制。
- 需求响应:构建多维度可调节资源池,探索虚拟电厂和电动汽车有序充放电策略,提升负荷管理能力。
- 储能调节:开展储能延缓配网升级、光储协同优化运行、台区级微网控制等应用示范,提升新能源利用效率。
五、典型示范工程
| 序号 | 项目名称 | 解决问题 |
|---|---|---|
| 1 | 崇礼数字化配电网综合示范 | 提升运维效率、自愈能力,实现智慧化运维与控制 |
| 2 | 怀来现代智慧配电网科技示范 | 解决分布式光伏接入导致的电压越限与潮流反送问题 |
| 3 | 万全规模化分布式光伏调控及光储协同互动示范 | 缓解负荷与分布式光伏不匹配问题,实现就地消纳 |
六、示范工程成效
- 实现配电网运维、分布式电源信息全景感知,提升故障防御能力。
- 打造“光储柔直”微电网,实现台区灵活运行与高可靠性供电。
- 构建“主配协同-集群优化-台区自治”体系,推动现代智慧配电网建设。
- 研发配电网透明感知与边缘智能标准化装置,提升数字化管控能力。
- 实现分布式光伏的精准预测与灵活调控,解决电压越限与反向重过载问题。
七、源网荷储协同规划
- 构建“主配协同-集群优化-台区自治”体系,从规划、运行、数字化三方面推进现代智慧配电网建设。
- 提出配电网可靠性评估解析建模方法,优化一次与二次设备配置,提升系统承载能力。
- 实现配电网最小化感知、全状态估计、电能质量灵敏度溯源,推动数字赋能可靠性提升。
八、智慧能源管控平台建设
- 汇集调度自动化、配电自动化、配网云主站等系统数据,实现全域分布式新能源协同管控。
- 构建三层控制架构:D5000系统层、智慧能源管控平台层、台区层,实现分层分级协同控制。
- 主配协同控制功能支持分布式新能源群控群调,参与主网AGC控制,提升调度灵活性。
九、智慧台区优化升级
- 加装电能质量监测治理装置、储能/柔直、有源滤波器、就地预测装置等设备,提升台区电能质量与调控能力。
- 探索低功率、低网损的无功治理技术,实现光伏功率就地精准预测与V2G充电桩灵活响应。
建设路径与目标
- 加强统筹协调:推动资源高效聚合,加速新型配电网建设,树立“两个标杆”。
- 源网统筹规划:以区县为单位,逐年评估分布式光伏承载力,绘制并网空间“三张图”。
- 网荷互动规划:加强电网诊断分析,提前开展“十五五”专项规划,提升网荷时序匹配度。
- 差异化规划:根据地区源荷特性(送出型、受入型、平衡型)制定差异化配电网规划原则。
总结
张家口地区依托丰富的风光资源和良好的政策环境,正全面推进新型配电网建设,提升电网的灵活性、智能化和可靠性,实现高比例新能源的广泛接入与高效利用。通过数字化感知、源网荷储协同规划、智慧能源管控平台和示范工程的实施,冀北公司正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,为全国配电网建设提供可复制、可推广的经验。
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