新型光储充示范区建设成效与建议

新型光储充示范区建设成效与建议

杜沛霖,张轩

国网射阳县供电公司

摘要:2022年国网江苏省电力有限公司明确“‘四新两高’高质量”为重大专项激励项目。盐城地区作为“四新两高”新型电力系统综合示范区，国网射阳县供电公司能紧密围绕“四新两高”高质量发展思路，通过建设1.98兆瓦屋顶光伏射南新型社区，进行光储充一体化系统建设，以点带面的形式为新型电力系统建设提供有效支撑。

一、工作思路及建设成效

1、射南新型社区示范区屋顶进行光伏开发

据现场勘察，射南新型社区屋顶光伏项目正在组织实施。计划在社区内装设1.938MW光伏，分别从鲤鱼3#~7#低压集中上网。因该社区内居民尚未完全入住，光伏所发电量无法直接由本地居民负荷消纳，需进行能量存储或通过配变向电网输送。

2、示范区台区低压配置储能

分布式台区储备装置通过台区配电柜的支路开关接入400V低压母线中，通过监控系统的就地策略／远程控制，完成削峰填谷，降低台变负荷率，提高功率因数等功能。

分布式台区储能装置主要包含电池系统、能量转换系统（PCS）、监控系统、辅助系 统四个部分。其中电池系统主要用于储存电能，能量转换系统（PCS）用于实现交、直流电能的变换，监控系统用于监测电池组和PCS的运行状态，辅助系统用于温度控制、消防控制等。

本期在该社区内安装低压储能装置两组，在射南安置区4#变安装100kw/260kwh储能装置（平高）一套，低压接入；在射南安置区5#变安装30kW/96kWh储能装置（南瑞太阳能）一套，低压接入。

3、配置台区低压柔性合环装置

拟采用南瑞太阳能公司生产的低压柔性合环系统，该系统解决低压柔性接口设备替代传统联络开关，实现多段交流母线柔性合环供电，配合能量管理系统，可灵活快速实现不同交流母线供电的功率/能量交换，平衡多台变压器出力，提高供电效率。

低压柔性合环系统的特点是通过台区间功率柔性互济，有效解决配变短时过载、轻载问题，可充当交流电网的应急电源，实现故障情形下的台区重要负荷的供电。系统形成直流母线，方便分布式能源、充电桩等直流负荷接入。

在射南安置区3#变与5#变之间安装低压柔性合环装置一套，该接口设备参数额定输出功率为630KW,最大输出功率750kVA ，直流工作电压范围为600~850Vdc，最大直流电压1000Vdc。可以通过预制舱布置在现场。

4、在示范区布置两只直流充电桩

以南瑞直流充电桩为技术参考输入电源采用三相五线制AC380V士15%;频率为50 Hz 士1Hz。额定输出功率为60KW（可根据客户需求配置）输出电压为DC300v-DC700v，输出电流为0-80A（可根据客户需求配置）稳流精度为≤士1%，输出电流误差：≤士1%(>30A时）:≤0.3A(<30A时）;输出电压误差：土0.5%。

示范台区安装2台直流充电桩，由低压柔性合环装置直流母线拉出两路电源接入2台直流充电桩。充电桩安装位置位于射南安置区党群服务中心左侧停车场边绿化带处（如现场图片）

5、在示范区布置群调群控

储能及柔性合环装置均具备四遥功能将设备状况、运行参数等信号经光纤传输至后台，通过就地智能选择和远程调度方式控制光伏设备、储能装置、柔性合环装置的群调群控。实现电能综合平衡，有效地减少电能损耗，提高供电可靠率。在现场布置光设备，由示范区架设光缆约7.5公里接入110千伏建新变。

6、射南新型社区光储充示范区建设方案

1）本项目光伏设备由射阳国投华誉新能源科技有限公司实施。计划在射南安置小区屋顶安装太阳能组件，逆变器链接4232块组件，直流电压通过逆变转换成380V交流电压，直接并到附近的电网630KVA变压器的低压母线。

2）储能及柔性合环装置实施

方案

新建一台低压柔性合环装置电源分别由射南安置区3#箱变及安置区5#箱变内引各一路低压电源接入，通过合环装置不同交流母线供电的功率／能量交换功能实现两个台区间功率柔性互济。从该装置直流母线引出一回路至充电桩，提供直流负荷电源。

新建两台分布式台区储能装置，一台位于安置区4#箱变南侧绿化处，采用100kw/260kwh平高储能装置，一台新建位于安置区5#箱变南侧绿化处，采用30kW/96kWh国电南瑞储能装置。两台分布式台区储能装置均通过低压智能配电开关接入临近配变400V低压母线中。储能装置进行远程数据反馈至监测系统实现就地策略/远程控制，完成削峰填谷，降低台变负荷率，提高功率因数。柔性合环装置采用预制舱，其与充电桩安装位置位于射南安置区党群中心左侧停车场边绿化带处。

同期建设光通讯设备、光纤采用以便将光伏设备、储能及柔性合环装置的运行参数、设备现场监控视频上传至后台终端。

二、示范区内亮点展示

一是可解决台区时段性负荷不均衡、电压不稳定、无功补偿精度差等问题，平衡变压器出力，提高供电效率。二是居民屋顶分布式光伏产生的电量可就近有效消纳减少电能损耗。三是解决了公用充电车位直流电源需求。

四是供电可靠率得到大大加强。同时在目前部分居民尚未完全入住，部分变压器负载率较低的情况下，可灵活调整运行方式减少损耗。

三、下一步研究方向和建议

1、大容量分布式光伏台区储能控制策略研究

在无储能装置的情况下大容量分布式光伏台区的光伏发电量难以在台区内就地消纳，需通过配变向电网输送电能。增加储能装置后可实现电能就地存储就地消纳减少电能损耗。但储能装置的经济容量、设备的运行逻辑仍需进一步研究。

2、低压柔性合环装置合环场景研究

低压柔性合环装置可实现低压负荷间的功率互济、故障情况下的负荷转供等功能。在具体使用中需对安装位置的选择、装置的容量选择、光伏和储能装置的接入方式、设备自投切尤其是上游设备故障状况下的判断、动作逻辑等问题需要进一步研究。

3、群调群控通讯关键问题研究

光伏发电、储能、柔性合环装置接入台区后形成台区内多个电源点接入，负荷在各设备和台区之间流动频繁，对设备群调群控要求较高。为保证系统安全有效运行需对上传后台的监控视频、运行参数等信息进行整合，研究不同条件下信号要求和传输方式。

4、光储充项目实施流程研究

光储充项目实施涉及多个投资方和项目、方案审批单位，其投资确定、项目审批、实施、验收、运行等全建设周期时间较长。需研究论证明确各自管理、审批界面，简化流程，缩短建设周期，实现早投资早收益的目标。