2013年以来，国网无锡供电公司以国际化的视野，开展“世界一流电网”建设。主动配电网是“世界一流电网”的重要元素，2015年底，该公司在省公司系统率先探索建设主动配电网示范工程，致力于建成具有国内最高水平，电力流、信息流、业务流高度融合，具有信息化、自动化、互动化特征的安全可靠、低碳环保的主动配电网示范工程。

  目前，国内主动配电网方面的建设经验还处在初步阶段。作为地市级公司，怎样进行探索实践，成效如何？带着这些疑问，我们到实地进行了探访。

  陶天成 朱鲸润

  利用办公楼屋顶建多能互补发电系统

  9月底，伴随蠡湖之畔凉爽的秋风和浓郁的花香，我们走进无锡市惠山区堰桥街道西漳社区的广盈实业有限公司。

  进入办公园区，其中两座办公楼的楼顶安装了风力发电的风机，楼顶依稀还能看到一排排太阳能电板。很显然，这座办公园区的屋顶本身就是一座小型发电厂。仔细观察，园区内一些边角可以利用的地方，也能看到新能源设备。比如，停车场遮阳棚和路灯杆上也安装了大小不等的太阳能电板。

  在无锡供电公司主动配电网示范项目负责人倪俊带领下，我们登上综合楼的屋顶。只见园区四栋办公楼的屋顶之上，整齐地架着几排太阳能光伏电板。

  “原本我们也打算安装杆式风力发电机组，受场地限制，修改了方案。”倪俊介绍，园区使用的风力发电设备为风车式风光互补发电机组，安装在办公楼的屋顶。优点在于机组设备比较小，对场地要求没那么高。当初为了在园区找到一块适合大型风力发电机组安装的地方，项目组绞尽脑汁，最终还是没有找到合适的地方。就在大家快要放弃风力发电项目时，通过朋友介绍，倪俊联系上无锡当地一家风力发电设备厂家，找到了这种适合用于屋顶发电的风车式风光互补发电机组。

  该示范项目自去年12月1日开工，到今年8月先后完成了1号楼108千瓦光伏并网，2号楼104千瓦、3号楼104千瓦、综合楼124.8千瓦光伏，6个2千瓦卧式螺旋型风机并网，以及24.16千瓦垂直风车式风光互补系统并网。

  原先该园区通过一座10千伏变电所供电，变电所内装有一台2500千伏安的变压器。初步建成主动配电网示范项目后，将电压降为400伏，园区内的所有负荷均接入变电所内的400伏母线，向园区的四栋办公楼供电。目前，本项目已经能够满足无锡广盈实业有限公司园区内的电力需求。也就是说，风能、光能的发电量足够支撑园区离网运行。

  “最强大脑”控制多层级微网联合运行

  项目组成员感到最为骄傲的一点是，这项示范工程中存在多层级微网的联合运行。

  园区2号楼的一楼，有个已经投运的机房，布满了线缆。项目组技术人员蒋金伟介绍说，这个机房是园区直流微电网核心，主要作用是将2号楼52千瓦屋顶光伏系统及50千瓦储能系统接入直流母线为园区内直流充电桩、直流路灯等负荷供电，并通过逆变器接入2号楼配电房，与风力发电系统及光伏系统组成小型交直流混合微电网。

  此外，项目组在综合楼建设交流微电网，将综合楼的100千瓦屋顶光伏系统及100千瓦储能系统接入为综合楼供电；同时在变电所内接入500千瓦柴储一体化并网发电系统，整个园区可组成一个交直流混合微电网运行。

  也就是说，整个工程形成一个混合大微网，混合大微网内含有一个直流小微网和一个交流小微网，三个微网既可各自独立运行，也可联合运行。

  要保证三个微网正常运行，并不是一件容易的事，需要一个“最强大脑”来指挥。

  据了解，园区示范项目整体配置一套协调控制和能量管理系统，用于保障工程的稳定和经济优化运行，包括提供基本支持服务的软件平台，以及提供使发电、配电、用电设备有效运行所需功能的一套应用软件，是监控系统的核心，担负着系统发电预测、电源管理、发用电计划、负荷管理以及统计分析、评估等功能。

  倪俊详细介绍了能量管理中心系统的操作流程。能量管理系统接受电网调度控制指令，通过优化计算形成对微电网协调控制器的综合运行控制指令，下发给微电网协调控制器执行。收集分析微电网协调控制装置上送的各微电网子系统运行信息，评估当前微电网运行状态，上送结果到电网调度监控系统。“随时监控各部分运行情况，科学下达指令，确保内外电网安全可靠。”倪俊说。

  “能量互动”构建安全稳定电网环境

  今年6月，伴随示范项目建成的电动汽车充电桩系统，已经服务于公司购置的比亚迪e6电动汽车，广泛应用于日常的生产与运营工作中，受到员工的欢迎。目前，园区的部分员工已经在酝酿自行购买电动汽车。

  “不仅如此，充电桩在微电网中也能发挥作用。”倪俊说，电动汽车与智能电网进行双向互动的技术（即V2G技术）是一种新型电网技术，体现的是能量双向、实时、可控、高速地在车辆和电网之间流动。项目组示范的双向充电桩采用V2G技术，既可给电动汽车充电，也可在电动汽车闲置时将其作为储能电池参与电网调节。在园区处在离网运行时，尤其是在主电源储能电量不足时，电动汽车就可以将电量“反哺”给园区，承担稳压稳频的任务。

  据了解，示范项目规划在园区停车场区建设8个7千瓦交流充电桩，以及2个电动汽车双向直流充电桩，开展电动汽车的联网监控，实现对园区内充电桩、电动汽车的全方位管理，并可根据电网的需求为电网提供部分辅助服务。

  “项目大量涉及到储能、自动化、充电桩等新技术。可以说，项目组使出了洪荒之力。” 无锡供电公司“世界一流电网”办公室主任孙向阳介绍说。建设过程中项目组攻克多种难题，使得该项目充分具备了主动配电网具备一定分布式可控资源、有完善的可观可控水平、实现协调优化管理、网络拓扑结构可灵活调节的四大特征。

  广盈公司原有一台500千瓦柴油发电车被纳入示范系统应用，为避免发电车作为应急电源的传统接入模式对园区电网造成冲击，项目组设计了柴储一体化接入模式，研发出一套移动储能车，包含一套背靠背的500千瓦变流器、600千瓦时的储能电池和500千瓦柴油发电车的接入端口。当园区电网需离网运行时，移动储能车作为离网主电源承担稳压稳频的任务，当储能电量逐步减少时，发电车可无缝接入移动储能车，并提供稳定的电力来源。当电力富余时，发电车可无缝退出，整个过程不会对园区电网产生任何冲击。

  “等储能电池到位后，整套主动配电网系统就更可靠了。”目前，倪俊和他的小伙伴们正热切盼望着储能电池到位并接入系统。届时，储能电池可在离网运行时作为主电源，发电车作为离网运行时的紧急安保电源，与储能电池一体化连接。

  不出意外，今年内，项目组应该会达成心愿。