近年來,福建省小水電、光伏發電、風電等發展迅猛。全省倚山傍海的地理格局,對電網末端電壓管控帶來挑戰。
國網福建省電力有限公司以客戶為中心,深入貫徹落實國家電網有限公司新型供電電壓管理體系建設要求,針對福建省內不同地區經濟發展、電網網架、負荷特性不均衡特點,根據源、網、荷的電壓管控重點,因地制宜、分類施策推動電壓問題主動治理,實現供電可靠性和用電質量雙提升。
科學調節 多小水電的山區成片高電壓降了
三明市地處福建西北山區,水力資源豐富,有各類水電站共計1000余座。在多雨期,水電站所發電量集中上網,但當地消納能力有限,導致地區整體電壓水平偏高。
三明供電公司運檢部專責曹思揚介紹:“水電集中地區日降水量超過20毫米,水電站并網電壓就有可能超出國家標準,最嚴重的時候有58座變電站出現電壓質量問題,占三明地區變電站的5.49%。”
由于水電資源大多分布在山區,小水電在配電線路上以類似“掛燈籠”的方式分散上網。與傳統的無源配網線路末端電壓最低不同,出于清潔能源上網及全額消納需要,有源配電網越靠近線路末端電壓越高。在節假日電網用電負荷較低、汛期來水等情況疊加時,水電站發出的電量無法就地消納,小水電接入點電壓升高,造成臨近臺區出現過電壓問題。以往,供電公司一般采取調低公用配電變壓器擋位的方式解決,但是這種方式又會造成枯水期低電壓。
針對這類問題,國網福建電力創新思路,利用庫容式水電站的系統電源調節能力,合理安排庫容及發電計劃,實現對電網電壓的有效控制。該公司全面梳理供區內小水電臺賬及發電計劃,分類管控庫容式和徑流式水電站。對具備調節能力的庫容式水電站,當地供電公司調度部門提前三天與小水電站溝通,合理安排庫容及發電計劃,精益管控電源出力,解決小水電發電導致的地區成片性過電壓問題。
在3月6~8日10千伏貢龜線971線路計劃檢修期間,永安市供電公司采取優化上游庫容式洋峰一級水電站的發電方式,控制下游徑流式雙峰電站的進水量,計劃檢修期間沿線18臺公用變壓器共701戶客戶電壓最高電壓平均壓降7.68%,客戶側電壓越上限時長平均壓降64.30%。
此外,國網福建電力還在部分具備條件的縣域整合區域小水電資源,優化源荷空間分布,采取集中匯集、專線并網等方式將多個小水電站接入同一座變電站,降低小水電對電網其他客戶的影響。
針對性補強 海產養殖區低電壓少了
“現在電壓非常穩定,供氧泵能24小時持續供氧。我們今年一季度海產品收益較往年同時段多了近兩萬元。”4月12日,漳浦縣佛曇鎮的河豚養殖戶張文堂說。
2023年12月底,漳州供電公司在張文堂的養殖基地加裝中低壓電容器,精準補償無功功率,同時安排專人上門引導客戶根據潮汐表錯峰用電,確保養殖戶用電安全可靠。
福建是海產養殖大省。沿海區域養殖戶通常根據潮汐進行集中抽水、開啟增氧機。這些用電設備同時使用,容易引起客戶自身低電壓。加之此類負荷大多位于中壓線路末端,改造工期較長,短期內無法通過項目改造進行治理。
為此,國網福建電力按月跟蹤各地區臺區等效功率因數水平,在海產養殖基地客戶側加裝中低壓電容器,通過無功功率就地平衡緩解變壓器重過載問題。另一方面,該公司針對光照資源優勢地區,加快推進分布式光伏發電、漁光互補微電網等建設,通過合理調度資源提升配網整體電壓穩定性。
福建省首個海上漁排“風、光、儲、充、用”微電網示范項目位于寧德市三都澳景區。該項目包含5臺垂直軸風機、1臺水平軸風機和1座漂浮式光伏電站,年發電量約7萬千瓦時,不僅可以為漁排實時供電,還能通過儲能電池存儲富余電能,在雨天或無風時為漁排供電。
福建電力科學研究院電能質量技術室主管林焱介紹,針對大量低功率因數設備集中使用帶來的區域、季節性低電壓問題,國網福建電力在全省范圍內對2246個臺區實施低壓無功補償改造,穩步提升配網無功電壓調節能力。
政企協同 城中村電壓穩了
城中村負荷密度高、負荷波動性高、電能質量要求高、土地資源受限問題突出,是城市核心區電壓治理攻堅的硬骨頭。
國網福建電力設備部相關負責人介紹,以廈門市湖里區后浦社為例,該區域面積7.5萬平方米,僅相當于兩個普通小區的大小,但實際常住人口有1.2萬人,供電區域負荷密度達每平方千米6.3萬千瓦,是主要城市市中心供電區域負荷密度標準的2倍,負荷波動性高,午、晚用電高峰負荷是夜間低谷負荷的3倍。由于土地資源受限,配電變壓器無法深入負荷中心布置,低壓供電半徑較長。
戶均容量較低臺區的電壓治理是公司新型供電電壓管理體系的重要內容之一,客戶的用電體驗尤為直接。常規運維、調擋等均屬于治標手段。
國網福建電力以廈門城中村作為戶均容量低臺區電壓治理試點區域,政企協同,標本兼治,全力推進城中村網架改造。該公司聯合政府相關部門成立城中村電力提升改造指揮部,通過危房解危、桿上變壓器落地、專用變壓器改公用變壓器、舊設備點位遷移重組等方式,徹底消除城中村的低電壓和嚴重高電壓問題,戶均供電容量提升70%。
國網福建電力還創新推出了共享站房,實現一樓多用,有效解決了城中村公共設施落地難問題。共享站房集配電站房、5G通信機房、智慧社區指揮中心、活動中心于一身,站房房建部分由街道、社區履行相關程序進行建設,財政以獎代補,站房設備則由供電公司負責運維檢修。
在提升硬件水平的同時,國網福建電力通過供電網格人員與社區網格人員協同聯動,實時掌握用電負荷信息、設備運行環境情況、用電增長需求,開展城中村電壓質量常態性綜合管理,提高運維效率和服務需求響應效率。
截至目前,國網福建電力已完成25個城中村的電網改造工作,并將廈門供電公司的改造經驗在省內推廣。2023年,國網福建電力新裝及改造配電變壓器6734臺,新增容量272.5萬千伏安,戶均容量提升至每戶4.05千伏安,較2022年年底增長2.4%。(張衍 許雙婷)
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