張 旭,李俊鵬,陳輝梅,朱承甜,柴倫浩,魏小芳
(國(guó)網(wǎng)陜西安康供電公司供電服務(wù)指揮中心,陜西 安康 725000)
分布式電源并網(wǎng)影響電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,影響系統(tǒng)電壓,引起電壓波形發(fā)生畸變,引發(fā)電網(wǎng)諧振,也會(huì)影響線路保護(hù)的正確動(dòng)作,對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、故障處理帶來(lái)一定的隱患。針對(duì)分布式電源并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響及安康分布式電源運(yùn)行中存在的問(wèn)題,配網(wǎng)調(diào)控中心從服務(wù)“用戶為中心”出發(fā),以日常調(diào)度運(yùn)行管理、繼電保護(hù)管理、自動(dòng)化運(yùn)行管理3 個(gè)方面為抓手,深化制度化、規(guī)范化、安全化的管理要求。通過(guò)深化分布式電源管理,進(jìn)一步推動(dòng)了分布式電源接入、運(yùn)行管理規(guī)范化,明確各部門職責(zé),規(guī)范電源接入各環(huán)節(jié)時(shí)限,提升分布式電源管理、施工人員業(yè)務(wù)能力,縮短了分布式電源的接入時(shí)間及故障處理時(shí)間,增加分布式電源發(fā)電量5 萬(wàn)kW·h 左右。通過(guò)上門技術(shù)指導(dǎo)、簡(jiǎn)化接入流程及調(diào)度運(yùn)行管理流程,合理安排電網(wǎng)運(yùn)行方式,截至2023 年3 月,22 座并網(wǎng)的10 kV 分布式電站未發(fā)生因?qū)I(yè)管理問(wèn)題造成的棄電,未發(fā)生分布式電站的用戶投訴,提升了優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。
安康市年日照時(shí)數(shù)偏少、輻射強(qiáng)度一般、大氣透明度好,年日照時(shí)數(shù)為1 400~1 700 h,年平均日照百分率為60%~64%,年平均太陽(yáng)總輻射量為4 100~4 400 MJ/m2。根據(jù)中國(guó)太陽(yáng)能資源區(qū)劃指標(biāo)、安康市屬于我國(guó)太陽(yáng)能資源第Ⅱ類地區(qū),年日照時(shí)數(shù)偏少,為太陽(yáng)能資源一般區(qū)域。在漢江北岸和月河川道區(qū)進(jìn)行太陽(yáng)光伏發(fā)電合理選擇,具備一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)價(jià)值。
截至2022 年底,安康地區(qū)已并網(wǎng)新能源項(xiàng)目均為光伏電站22 座,總裝機(jī)容量27.427 6 MW。并網(wǎng)380(220)V 電站712 座,總裝機(jī)容量19.936 MW。
近年隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,結(jié)合國(guó)家精準(zhǔn)扶貧政策的貫徹落實(shí),光伏扶貧電站項(xiàng)目在安康電網(wǎng)增長(zhǎng)較快。但是這種類型的光伏電站在建設(shè)過(guò)程中,普遍采用整體發(fā)包建設(shè)的模式,施工單位為了降低施工成本,不能按照設(shè)計(jì)、審查文件落實(shí)相關(guān)技術(shù)要求,光伏電站項(xiàng)目方也不能積極落實(shí)管理要求。已投運(yùn)光伏電站項(xiàng)目均未滿足在并網(wǎng)變電站側(cè)安裝電壓互感器、調(diào)度自動(dòng)化安裝等技術(shù)要求,存在安全自動(dòng)裝置誤整定、誤動(dòng)、非同期合閘的安全事故風(fēng)險(xiǎn),可能擴(kuò)大電網(wǎng)事故范圍,波及主網(wǎng)安全運(yùn)行。分布式電站運(yùn)行管理方值班人員業(yè)務(wù)技能低,調(diào)度運(yùn)行管理要求不能嚴(yán)格落實(shí),對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、故障處理帶來(lái)一定的隱患。
針對(duì)分布式電源并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響及安康分布式電源運(yùn)行中存在的問(wèn)題,配網(wǎng)調(diào)控中心提出以用戶為中心,橫向強(qiáng)化內(nèi)部專業(yè)協(xié)同、縱向提升用戶服務(wù)質(zhì)量的“一個(gè)中心、兩條主線、八步工作”的管理理念,發(fā)揮專業(yè)管理優(yōu)勢(shì)、建立協(xié)同管控體系,積極有序治理問(wèn)題。通過(guò)完善協(xié)同工作機(jī)制,查找涉及清潔能源并網(wǎng)消納各環(huán)節(jié)管理漏洞,建章立制,提升效率。通過(guò)超前電網(wǎng)規(guī)劃,加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)維、縮減投運(yùn)環(huán)節(jié)、科學(xué)發(fā)電調(diào)度、提升人員技能、指導(dǎo)電站故障、防控風(fēng)險(xiǎn)隱患、優(yōu)化運(yùn)行方式,以日常調(diào)度運(yùn)行管理、繼電保護(hù)管理、自動(dòng)化運(yùn)行管理等方面為抓手,深化制度化、規(guī)范化、安全化的管理要求,全面提升分布式電源消納能力,履行企業(yè)設(shè)備責(zé)任。
2.1.1 合力分析、電網(wǎng)規(guī)劃超前引領(lǐng)
電網(wǎng)建設(shè)水平極大程度地限制了分布式能源的發(fā)展能力,能否有足夠的裕度確保能源接入,對(duì)電網(wǎng)發(fā)展提出了更高的要求。協(xié)同發(fā)展部、調(diào)控中心、運(yùn)檢部、經(jīng)研所及營(yíng)銷部門,聯(lián)合分析診斷電網(wǎng)現(xiàn)狀,梳理出薄弱環(huán)節(jié)和制約能源消納的主要因素,評(píng)估電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行能力及能源并網(wǎng)消納裕度。結(jié)合地區(qū)光伏就地接入和消納工程,在《安康地區(qū)10 kV 城市配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃方案》中明確增加了光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車和配網(wǎng)自動(dòng)化等內(nèi)容,深化電網(wǎng)與電源統(tǒng)一規(guī)劃,合力安排建設(shè)時(shí)序,繪制出科學(xué)的“發(fā)展路線圖”,為安康地區(qū)分布式能源接入和發(fā)展創(chuàng)造必須的空間。
2.1.2 規(guī)范業(yè)務(wù)制度,提升管理質(zhì)效
隨著分布式電源并入安康電網(wǎng),配網(wǎng)調(diào)控中心編制了《分布式電源并網(wǎng)技術(shù)要求》《光伏發(fā)電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》《關(guān)于印發(fā)分布式電源并網(wǎng)相關(guān)實(shí)施細(xì)則和運(yùn)行管理規(guī)定的通知》等標(biāo)準(zhǔn)及制度,組織自動(dòng)化、保護(hù)、調(diào)度運(yùn)行等各專業(yè),制定《國(guó)網(wǎng)安康供電公司10 kV 分布式電源并網(wǎng)接入指導(dǎo)手冊(cè)》。規(guī)定了分布式電源接入的繼電保護(hù)、自動(dòng)化及解列裝置的配置要求,明確了分布式電源驗(yàn)收、提交資料的明細(xì)及時(shí)限要求,初步規(guī)范了分布式電源的管理流程。
2022 年配網(wǎng)調(diào)控中心組織公司營(yíng)銷、發(fā)展、運(yùn)檢等各專業(yè)依據(jù)國(guó)家及公司的各項(xiàng)制度,參考安康實(shí)際情況,2021 年初發(fā)布了《國(guó)網(wǎng)安康供電公司10 kV 及以下分布式電源調(diào)度管理實(shí)施細(xì)則》,明確各單位在10 kV 分布式電源并網(wǎng)服務(wù)和運(yùn)行管理中的職責(zé),規(guī)范各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程和管理要求,進(jìn)一步提升了服務(wù)分式電源并網(wǎng)及運(yùn)行管理的水平。
2.1.3 全員培訓(xùn),提升人員技能
扎實(shí)開展公司內(nèi)部培訓(xùn)。配網(wǎng)調(diào)控中心深入研究分布式電源接入、運(yùn)行、管理等方面的問(wèn)題,組織營(yíng)銷、發(fā)展、運(yùn)檢、集團(tuán)公司等人員,從分布式電源的系統(tǒng)構(gòu)成、接入方式及要求、二次設(shè)備控制回路及配置、并網(wǎng)流程及要求、常見故障處理原則及方法等內(nèi)容,開展了《10 kV 分布式電源并網(wǎng)接入制度宣貫 》《光伏電站接入及常見故障介紹》等培訓(xùn)多次,培訓(xùn)人員120 人次。
針對(duì)安康地區(qū)負(fù)荷快速增長(zhǎng),電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行壓力巨大,并網(wǎng)電站設(shè)備運(yùn)行、倒閘操作風(fēng)險(xiǎn)增加,而用戶值班人員業(yè)務(wù)水平能力低這一情況,2022 年3 月配網(wǎng)調(diào)控中心組織三期調(diào)管發(fā)電站、新能源電廠和用戶變值班人員持證上崗培訓(xùn)班,并組織了持證上崗考試,參加培訓(xùn)人員共352 人,通過(guò)考試317 人,通過(guò)考試的人員將具備上崗資格。培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋電力系統(tǒng)一二次設(shè)備基本理論知識(shí):電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例、調(diào)度術(shù)語(yǔ),調(diào)控規(guī)程及業(yè)務(wù)流程,設(shè)備檢修管理、無(wú)功電壓運(yùn)行管理及并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議,并網(wǎng)電站調(diào)度操作及事故處理等,并對(duì)小水電調(diào)度管理和處罰實(shí)施細(xì)則進(jìn)行了重點(diǎn)講解,授課老師與水電站值班人員就現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行及調(diào)度業(yè)務(wù)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了交流。
通過(guò)培訓(xùn),促進(jìn)了各并網(wǎng)水電站對(duì)安康電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)行狀況的了解,強(qiáng)化了調(diào)度紀(jì)律的嚴(yán)肅性,提升了電站運(yùn)行值班人員業(yè)務(wù)技術(shù)水平,為豐水期安康電網(wǎng)的安全運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2.1.4 規(guī)范工作流程,服務(wù)品質(zhì)到位
梳理流程、投運(yùn)環(huán)節(jié)規(guī)范流暢。在受理用戶新機(jī)投運(yùn)申請(qǐng)后,消除冗余環(huán)節(jié),使具備條件的用戶盡快投人生產(chǎn),才能最大限度保障用戶的利益。國(guó)網(wǎng)安康供電公司協(xié)同調(diào)控中心、營(yíng)銷部、縣公司、并網(wǎng)發(fā)電企業(yè)、建設(shè)方,加強(qiáng)小水電人網(wǎng)前期管理,確保新建電站的發(fā)電上網(wǎng)方式、容量、變電設(shè)備以及計(jì)量點(diǎn)的選擇等嚴(yán)格遵循審批手續(xù),盡量專線上網(wǎng),完善通信、遠(yuǎn)動(dòng)預(yù)計(jì)設(shè)施,為科學(xué)調(diào)度提供有效地技術(shù)支持,確保調(diào)度指令能夠有效執(zhí)行。建立一對(duì)一對(duì)接服務(wù)模式,開辟“綠色通道”加快理清問(wèn)題,對(duì)每一環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤督導(dǎo),積極協(xié)調(diào)解決工作過(guò)程中存在的問(wèn)題,促使并網(wǎng)電網(wǎng)與電源投運(yùn)環(huán)節(jié)更加清晰,避免用戶重復(fù)跑路。
規(guī)范事故處理流程及要求。針對(duì)調(diào)度調(diào)管的10 kV 分布式電源接入形式,分析故障處理要求,制定專線接入、10 kV 城農(nóng)網(wǎng)T 接分布式電源線路故障跳閘事故處理流程,縮短光伏電站并網(wǎng)線路停電時(shí)間,提高用戶服務(wù)滿意度。如圖1、圖2 所示。
圖1 10 kV 分布式電源跳閘故障處理流程
圖2 10 kV 分布式電源接地故障處理流程
簡(jiǎn)化檢修辦理及審批流程。為了方便分布式電站值班人員報(bào)送停電計(jì)劃,停電計(jì)劃管理專責(zé)開通外網(wǎng)郵箱、微信、短信等各種計(jì)劃報(bào)送方式,取消計(jì)劃紙質(zhì)報(bào)送要求,方便用戶完成計(jì)劃上報(bào)。由于專線及T 接城農(nóng)網(wǎng)線路運(yùn)維管理單位不同,配網(wǎng)調(diào)控中心統(tǒng)一用戶停電計(jì)劃上報(bào)窗口,由用戶統(tǒng)一將停電計(jì)劃上報(bào)至配調(diào)。配調(diào)審核后,根據(jù)接入方式不同,T 接10 kV 分布式電源公網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)停電檢修工作,配調(diào)將停電申請(qǐng)轉(zhuǎn)至并網(wǎng)線路運(yùn)維單位,由運(yùn)維單位在OMS 系統(tǒng)向管轄調(diào)度提交停電申請(qǐng);10 kV 專線并網(wǎng)線路及分布式電源站內(nèi)檢修工作由配調(diào)負(fù)責(zé)在OMS 系統(tǒng)向管轄調(diào)度提交停電申請(qǐng),并通知營(yíng)銷部,簡(jiǎn)化用戶辦理手續(xù)。
信息對(duì)等,“三公”調(diào)度透明科學(xué)。按照“公開、公平、公正”的原則,編制《安康電網(wǎng)分布式電源專線用戶調(diào)管實(shí)施細(xì)則》,明確管理細(xì)則要求,杜絕管理中出現(xiàn)的信息不對(duì)等問(wèn)題。對(duì)調(diào)管范圍內(nèi)光伏電站開展技術(shù)參數(shù)普查建檔,全面掌握裝機(jī)容量、無(wú)功補(bǔ)償裝置、計(jì)量方式、機(jī)組運(yùn)行方式等技術(shù)參數(shù),以便科學(xué)精確調(diào)度。建立常態(tài)化《并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議》滾動(dòng)核查、簽訂機(jī)制,定期安排專人核查調(diào)度協(xié)議是否過(guò)期、失效,采用能源監(jiān)督管理局推薦的規(guī)范并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議范本,對(duì)不合規(guī)范要求的協(xié)議重新簽訂。
隨著分布式電源不斷接入配電網(wǎng),為了保證主電網(wǎng)及分布式電源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,根據(jù)《陜西電網(wǎng)10 kV~35 kV 配網(wǎng)網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算規(guī)范》的指導(dǎo)原則,特制定安康供電公司分布式電源接入配電網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)規(guī)定。
帶分布式電源主網(wǎng)終端線路(和分布式電源與主網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線路),一律選用解列重合閘方式,當(dāng)分布式電源或聯(lián)絡(luò)線路發(fā)生故障,分布式電源解列后,主網(wǎng)側(cè)檢無(wú)壓重合,分布式電源側(cè)不重合,保證了城市電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。
以分布式電源為界,在分布式電源上游保護(hù)加裝方向性元件,防止保護(hù)誤動(dòng)作,同時(shí)在分布式電源項(xiàng)目的接入審查階段就要求設(shè)計(jì)單位進(jìn)行短路電流校驗(yàn),提供分布式電源的短路阻抗等參數(shù),如此則可以將分布式電源作為助增電源,根據(jù)分布式電源在故障情況下對(duì)故障電流貢獻(xiàn)的大小,重新整定原有二段式電流保護(hù),解決保護(hù)的拒動(dòng)和誤動(dòng)問(wèn)題。
對(duì)于接入分布式電源的非全電纜線路,為了提高重合閘成功率,同時(shí)避免非同期合閘帶來(lái)的嚴(yán)重沖擊,系統(tǒng)側(cè)宜適當(dāng)延長(zhǎng)重合閘動(dòng)作時(shí)限,條件滿足的,系統(tǒng)側(cè)重合閘繼電器宜投入檢線路無(wú)壓,分布式電源側(cè)投入檢同期。
在分布式電源側(cè)裝設(shè)低周低壓解列、防孤島裝置,在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)分布式電源立即退出,對(duì)傳統(tǒng)的配電網(wǎng)保護(hù)無(wú)任何影響。
通過(guò)限制分布式電源的容量和接入位置,配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和保護(hù)配置不做改變。對(duì)于容量較大的分布式電源,要求加裝故障限流器(FCL),在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí),阻抗為0,而在線路發(fā)生故障,電流增大時(shí)表現(xiàn)為高阻抗,通過(guò)限制分布式電源提供的故障電流大小解決問(wèn)題。
根據(jù)分布式電源接入的自動(dòng)化管理要求:(1)現(xiàn)場(chǎng)具備回局本部自動(dòng)化機(jī)房2 Mbit/s 專用光纖通道,租賃和自建光纖通道及傳輸設(shè)備配置;(2)現(xiàn)場(chǎng)具備經(jīng)入網(wǎng)檢測(cè)合格、具備入網(wǎng)許可證的遠(yuǎn)動(dòng)裝置和電量采集器,遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)具備IEC 104 規(guī)約2002 版接入主站能力,電量采集器具備IEC 102 規(guī)約。遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)和電量采集器應(yīng)采用直流電源或逆變交流供電。配網(wǎng)調(diào)控中心逐步改造完成9 座光伏電站的自動(dòng)化設(shè)備安裝調(diào)試工作,同時(shí)在D5000 系統(tǒng)開設(shè)新能源監(jiān)視畫面,方便調(diào)度員實(shí)時(shí)監(jiān)控新能源電站力、電流、電壓等情況;(3)積極推動(dòng)10 kV 分布式光伏及儲(chǔ)能信息通過(guò)光纖通信接入配電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行信息實(shí)時(shí)觀測(cè),具備接收、執(zhí)行調(diào)度端遠(yuǎn)方控制指令等能力;(4)結(jié)合HPLC 改造拓展智能表應(yīng)用,在滲透率較高的地區(qū)對(duì)具備條件的低壓分布式電源臺(tái)區(qū)實(shí)現(xiàn)可觀可測(cè)可調(diào)可控。
通過(guò)明確各部門職責(zé),規(guī)范電站接入各環(huán)節(jié)時(shí)限,加強(qiáng)分布式電站管理、施工人員業(yè)務(wù)能力的培訓(xùn),安康電網(wǎng)并網(wǎng)10 kV 及以下分布式電站從用戶提交申請(qǐng)至電站并網(wǎng)運(yùn)行,平均工作流轉(zhuǎn)時(shí)間比國(guó)網(wǎng)公司規(guī)定時(shí)間縮短10 kV 為17 天,380(220)V為5 天。
通過(guò)提升繼電保護(hù)靈敏性、準(zhǔn)確性及自動(dòng)化信息采集的全面性加強(qiáng)調(diào)度員、監(jiān)控員自動(dòng)化信息的監(jiān)控及判斷,明確故障處理流程及要求,加強(qiáng)分布式電站運(yùn)行值班員業(yè)務(wù)技能培訓(xùn),縮短了10 kV 分布式電站并網(wǎng)線路故障處理的時(shí)間,平均跳閘故障縮短15 min,接地故障縮短20 min,全年增加分布式電站發(fā)電量8.12 萬(wàn)kW·h 左右。
配網(wǎng)調(diào)控中心主動(dòng)服務(wù)、積極作為,通過(guò)上門技術(shù)指導(dǎo)、簡(jiǎn)化接入流程及調(diào)度運(yùn)行管理流程,合理安排電網(wǎng)運(yùn)行方式,切實(shí)為分布式電站用戶貼心服務(wù)。截至2023 年3 月,22 座并網(wǎng)的10 kV 分布式及380(220)V 電站712 座電站,未發(fā)生因公司原因造成的棄電,未發(fā)生分布式電站的用戶投訴。在服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)確保了電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行,被評(píng)為安康市“脫貧攻堅(jiān)先進(jìn)單位”。
通過(guò)大力實(shí)施分布式電源消納服務(wù)工作,有效地降低了發(fā)電污染物排放,提高了安康地區(qū)對(duì)光能源的吸收消納能力,促進(jìn)電力系統(tǒng)整體節(jié)能減排,2022 年調(diào)管光伏清潔能源發(fā)電 3 906.14 萬(wàn)kW·h,減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗4 800.65 萬(wàn)t,減少二氧化碳排放12 769.72 萬(wàn)t,減少二氧化硫排放 0.56 萬(wàn)t。助力打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),促進(jìn)政府出臺(tái)清潔取暖實(shí)施方案,完成26 個(gè)炒茶、烤煙、鍋爐改造項(xiàng)目,電動(dòng)車充電次數(shù)、充電量、充電樁利用率排名省公司第二,完成替代電量4 230 萬(wàn)kW·h。獲得了極大生態(tài)效益,大大降低了對(duì)環(huán)境的影響及資源的耗用,為防污治霾提供有力保障,為安康市建設(shè)西北生態(tài)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。