摘要:近年來新能源裝機容量迅速增加,隨著大規模分布式光伏和儲(chu) 能裝機並網,10kV及以下配電網也經曆著越來越嚴(yan) 峻的考驗。分布式光伏、工商業(ye) 儲(chu) 能和電動汽車充電樁構成的新型電力係統正在不斷衝(chong) 擊傳(chuan) 統配電網的運行方式。為(wei) 了促進新型電力係統下城鎮和農(nong) 村配電網絡的健康可靠運行,2025年6月1日實施的GB/T 45418-2025《配電網通用技術導則》(以下簡稱導則)為(wei) 新型配電網建設提供了標準規範。
1 新型配電網對新能源建設的要求
10kV配電網屬於(yu) 負荷側(ce) ,主要用於(yu) 為(wei) 工商業(ye) 用戶和大型公共設施供電。導則規定了10kV及以下交流配電網在規劃、網架結構與(yu) 設備、建設與(yu) 改造、運維檢修、新能源接入、二次係統等方麵的技術要求,適用於(yu) 城鎮、農(nong) 村等地區配電網規劃、建設、改造和運維。此外,導則對配電網適應新型電力係統做了要求,核心目的保障配電網可靠供電、提升清潔能源接納能力、適應多元負荷需求,推動配電網智能化、綠色化發展。
導則對分布式電源並網要求:“9.3.2 分布式電源並網功率控製、電壓和頻率的適應性、防孤島保護等應符合 GB/T33593的規定,通過三相接入配電網的分布式電源應具備功率控製和高、低電壓穿越能力。電化學儲(chu) 能裝置接入配電網應符合 GB/T36547的規定。"
對新能源消納的要求:“9.3.4 分布式電源應就近接入配電網。當配電網承載力不足時,宜采取必要的適應性改造措施,提高分布式電源就地消納能力。"
對電動汽車充換電設施的要求:“9.4.6 電動汽車充電設施宜具備有序充電功能,充換電設施宜具備雙向交換電能、車網互動等支持配電網功率調節的功能。"
對二次係統的要求:“10.1.5 配電網二次係統建設應滿足分布式電源、儲(chu) 能裝置以及電動汽車充換電設施等接入和協調控製需求。"
圖1 GB/T 45418-2025《配電網通用技術導則》2025年6月1日實施
2 安科瑞新能源配套軟硬件一體(ti) 化方案:安科瑞王丹丹acrel2021
安科瑞為(wei) 新能源工程包括分布式光伏、儲(chu) 能、充電站提供軟硬件一體(ti) 化解決(jue) 方案,圖2為(wei) 一個(ge) 包含分布式光伏、儲(chu) 能、汽車充電站和傳(chuan) 統用電負荷組成的新型10kV配電網,由10kV開閉所、10kV並網分布式光伏係統、10kV並網儲(chu) 能係統、電動汽車充電站以及其它負荷組成。安科瑞提供的解決(jue) 方案包括:
10kV分布式光伏和儲(chu) 能係統防孤島保護、電能質量監測、防逆流控製以及新能源並網的數據安全和調度對接;
交直流充電樁以及有序充電解決(jue) 方案;
10kV配電網繼電保護、箱變測控、故障診斷以及電氣監控;
通過“雲(yun) -邊-端"協同為(wei) 新能源站點提供新能源消納、防逆流控製等多種能源使用策略;
提供1+N運維管理方案:1套雲(yun) 平台,N個(ge) 新能源場站運維管理。
圖2 包含分布式光伏、儲(chu) 能、充電樁的10kV配電係統
2.1 分布式光伏解決(jue) 方案
10kV線路接入的光伏電站容量範圍通常在400kW~6MW,安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏發電監控係統,可兼容國產(chan) 麒麟操作係統,采集現場逆變器、箱變測控裝置、防孤島保護、防逆流控製裝置、計量儀(yi) 表、電能質量在線監測裝置、直流屏等設備數據,本地實時顯示和報警,提供遠程遙控操作和調節,並具備光功率預測、有功/無功功率控製、頻率電壓緊急控製等功能,此外,係統配置網絡安全監測、橫向隔離、縱向加密認證裝置以滿足電網數據安全要求,數據上傳(chuan) 調度係統以滿足並網要求,為(wei) 用戶提供分布式光伏監控和並網方案,保障光伏電站運行穩定可靠性。
圖3 分布式光伏電站綜合自動化係統結構
光伏監控係統需要使用相關(guan) 保護、測控、穩控、分析及數據安全和通訊設備,典型的分布式光伏電站並網係統需要用到的二次設備如下表所示。
2.2 儲(chu) 能係統解決(jue) 方案
根據GB/T 36547《電化學儲(chu) 能係統接入電網技術規定》要求,10kV並網的儲(chu) 能係統容量在500kW~5MW範圍內(nei) ,儲(chu) 能係統的微機保護配置要求:儲(chu) 能電站並網點配置AM5-IS防孤島保護,非計劃孤島時應在2s動作,將儲(chu) 能電站與(yu) 電網斷開。
儲(chu) 能係統應具備直流絕緣監測功能,如果BMS或者PCS不具備絕緣監測功能需單獨配置直流絕緣監測裝置。
通過10kV接入公用電網的儲(chu) 能係統電能質量宜滿足GB/T19862要求的電能質量監測裝置,並網點配置A類電能質量在線監測裝置。
Acrel-2000MG微電網能量管理係統具有完善的電池管理功能和豐(feng) 富的外部通信接口,可實現對儲(chu) 能係統、充電係統、光伏係統等智能設備的運行信息實時監控,包括對儲(chu) 能係統內(nei) 電壓、電流、溫度、壓力、流量等信息采集、實時監視、優(you) 化管理、智能維護及信息查詢功能。具備新能源消納、峰穀套利、防逆流、需量控製、柔性擴容、限電模式等多種控製策略,保障儲(chu) 能係統安全穩定、智能高效運行。
2.2 有序充電解決(jue) 方案
安科瑞APSMS充電運營管理平台是基於(yu) 物聯網和大數據技術的有序充電管理係統,可以實現對企業(ye) 變壓器負荷率、負荷需求結合充電樁的監控、調度和管理,通過能源策略控製和峰穀價(jia) 格引導機製實現有序充電,提高充電樁的利用率和充電效率。
3 AcrelEMS3.0智慧能源管理平台
AcrelEMS3.0智慧能源管理平台采用B/S架構,滿足分布式電源、儲(chu) 能裝置以及電動汽車充換電設施等接入和協調控製需求。平台采用“1+N"設計,可以接入數量眾(zhong) 多的新能源場站數據,將分布式電源、儲(chu) 能係統、可控負荷、電動汽車充電樁聚合在一起,結合發電預測、負荷預測、電價(jia) 波動、電網調度指令等情況,靈活調整微電網控製策略並下發給儲(chu) 能、可調負荷等係統,采用“雲(yun) -邊-端"協同策略控製,保障配電網穩定、高效運行。
圖4 AcrelEMS3.0智慧能源管理平台雲(yun) 邊端策略協同
終端設備控製策略是現場設備在並網、離網狀態下的運行策略,包括有功功率/無功功率控製、電壓/頻率控製、最大功率追蹤、虛擬同步發電機慣量控製等多種策略,由儲(chu) 能變流器、光伏逆變器、充電樁等設備提供;
邊端協調控製策略是本地ACCU-100協調控製器或Acrel-2000MG能量管理係統執行的能源策略,包括新能源消納、防逆流控製、峰穀套利、柔性擴容、需量控製、限電模式等等,這些策略可以在本地執行;
雲(yun) 端優(you) 化控製策略是AcrelEMS3.0平台基於(yu) 發電預測、負荷預測、電價(jia) 波動以及虛擬電廠平台的調度指令而做出的策略優(you) 化,這些策略下發給本地協調控製器或能量管理係統來執行。
AcrelEMS3.0智慧能源管理平台主要包含以下功能:
圖5 AcrelEMS3.0智慧能源管理平台功能界麵
綜合監控:實現配電網配電室、光伏係統、儲(chu) 能係統、負荷、充電樁、環境數據的采集、監測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統計等功能;
智能控製:協同光伏、儲(chu) 能、負載等多種能源主體(ti) ,動態規劃智能策略,實現儲(chu) 能、光伏協調控製,比如計劃曲線、削峰填穀、防逆流、新能源消納、需量控製等;
能源分析:具備微電網能耗及效益分析、微電網經濟運行分析、多維度電量分析,並進行日、月、年能源報表統計;
功率預測:以曆史光伏輸出功率和曆史數值天氣數據為(wei) 基礎,結合數值天氣預報數據和光伏發電單元的地理位置,采用深度學習(xi) 算法建立預測模型庫,實現光伏發電的短時和超短時功率預測,並經進行誤差分析;同時對微電網內(nei) 所有負荷,基於(yu) 曆史負荷數據,通過大數據分析算法,預測負荷功率曲線。
優(you) 化調度:根據分布式能源發電預測、負荷預測結果,並結合分時電價(jia) 、電網交互功率及儲(chu) 能約束條件等因素,以用電成本低或碳排放低為(wei) 目標,建立優(you) 化模型,采用深度學習(xi) 算法解析微電網運行功率計劃,係統通過將功率計劃進行分解,實現對光伏、儲(chu) 能、充電樁的優(you) 化控製。