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2015年12月16日,继分布式发电及微电网接入控制工程通过国家验收后,山东长岛并网型微电网24小时孤岛运行试验也取得圆满成功,进一步增强了供电保障能力。这项工程既是国家支持的物联网重大应用示范工程,也是国网山东省电力公司力促海岛供电服务提升的“法宝”。
朱延江再也不必为缺电发愁了。
我国北方第一个岛屿微电网在长岛建成运行近一年,育有近200万元海参苗的长岛居民朱延江切实感受到了海岛微电网带来的福利。自从微电网成为海岛电网的强力支撑,他场子里的海参苗再也不受停电困扰。
2015年12月14日,朱延江说:“从前,如果我的场子停电1个小时,海参苗就会缺氧,停电五六个小时,就会‘全军覆没’。自打供电公司建了微电网,这种情况再也不会发生了!”
聪明的“大脑”
自主研发核心技术
近年来,微电网技术在国内外风生水起,一些国家因为研究起步较早,在关键技术方面已经取得突破,并在小规模微电网中得到应用。作为中国北方第一个岛屿微电网,国网山东电力在长岛建设的分布式发电及微电网接入控制项目是如何集成各方面先进经验,自主研发核心技术的呢?
在砣矶岛,孙树敏带着笔者来到一栋看似普通的白房子。这座被称为分布式发电及微电网接入控制系统的装置内部别有洞天,安装层层叠叠的磷酸铁锂电池、铅酸电池、超级电容三种电池数以千计,共同组成微电网的核心储能装置和能量管理装置。而这座白房子里的大部分设备,都是由该院科研人员自主研发或集成的。
能量优化协调管理系统是山东电科院自主研发的微电网关键核心技术,被孙树敏形象地称为微电网的“大脑”。这一系统能够通过对微电网内分布式电源的能量管理和经济调度,实现微电网的优化运行,提高可再生能源海岛的供电质量与可再生能源的利用效率。
“当电网处于正常运行状态时,能量优化协调管理系统控制微电网处于储能预备状态。当海底电缆受到外力破坏失电时,它可在断电瞬间快速建立岛上电网电压,稳定系统频率,并自动启动柴油发电机组,保持对岛上风力发电机的电压支撑。”孙树敏说,通过这套系统,微电网能够实现对海岛电力的自我控制、保护和管理,提高电力系统面临突发灾难时的抗灾能力。
能量优化协调管理系统是国网山东电力微电网项目自主研发技术的典型代表,但不是唯一代表。我们还自主研发出智能快速控制开关,在微电网管理中发挥着重要作用。”山东电科院电网技术中心李广磊介绍说。
未来,国网山东电力科研人员还将为海岛微电网项目设计和构建全景信息监控平台,开发间歇式可再生能源海岛分布式发电及微电网接入集成优化设计技术,制定微电网管理技术规范,并在长岛微电网项目中引入海上风能及波浪能联合发电、海岛区域风电—海水淡化一体化等项目,让岛民享受到更优质的绿色能源和更良好的服务体验。
链式微电网
让绿色能源“自给自足”
2012年,国家发改委联合财政部,在全国能源、交通等七个领域开展国家物联网重大应用示范工程建设。国家电网公司承担了智能电网管理物联网应用示范工程重要任务,其中分布式发电及微电网接入控制工程由国网山东省电力公司负责开发建设,而这也是山东首个微电网项目。
作为山东省唯一的海岛县,长岛由32个岛屿组成。由于海岛特殊的地质情况和电网建设难度,长岛电网较为薄弱,存在供电可靠性较差、风电控制能力不足、海底电缆年久失修、故障风险高等问题。“长岛的电网检修工作全靠海上作业,受海洋和气象条件制约,检修难度大,施工时间长,工作异常艰苦。”烟台供电公司运检部负责人说。
与常规能源相比,海岛周边拥有丰富的可再生能源(风能、太阳能、波浪能、潮流能、潮汐能等),建设分布式发电接入及微电网系统是保障海岛电网可靠性供电的重要手段,还能够有效改善海岛的自然环境。微电网已经成为智能电网领域的热点课题。
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