福建厦门打造高能级配电网示范项目

       福建厦门，别称鹭岛。10月20日至23日，第24届亚太电协大会在厦门举办，世界的目光再次聚焦这座海上花园城市。一流的城市需要一流的配电网。如今，一张“供电高可靠、源荷高聚合、信息高融合、服务高品质”的高能级配电网正在鹭岛加快推进，为厦门经济社会发展提供充足动力。

这颗“钻石”不一般

  碧波荡漾，白鹭翩跹。位于东南沿海的厦门，是一座高素质的创新创业之城，也是一座高颜值的生态花园之城。夜幕降临，华灯初上，整个鹭岛光彩照人，展现出别样的风情与浪漫。

  10月20日至23日，第24届亚太电协大会在厦门举办，本次大会以“绿色低碳 电亮未来”为主题，为各方探讨能源转型、推动绿色发展提供了重要平台。

  在这场国际盛会举办地厦门国际会展中心附近，一张无形的钻石型配电网正在加快铺开。

  电网连接电力生产和消费，是重要的网络平台，是能源转型的中心环节。配电网是电力供应链中联系电网企业和终端用户的关键环节，其可靠性、服务水平、清洁能源接纳能力是支撑城市经济发展、社会和谐、绿色低碳、环境友好的关键。

  钻石型配电网的电网形态因与“钻石切割面”的线条分布非常类似而得名，它是以10千伏开关站为核心、双侧电源供电、配置自愈功能的双环网电网结构，具有安全韧性、友好接入、坚强可靠以及经济高效的特点，能够满足经济社会发展高可靠性供电的要求。

  福建厦门供电公司经研所蒋航，已从事电网规划工作9年。这些年，他目睹着厦门电网实现配电自动化覆盖率100%，清洁能源消纳100%，城市配电网供电可靠性居国内领先水平，觉得很自豪。

  福建是国家电网有限公司新型电力系统省级示范区之一，国网福建省电力有限公司围绕新型电力系统“是什么”“怎么建”，提出了打造东南清洁能源大枢纽、高能级配电网大平台、“数字闽电”大生态，实现清洁低碳水平领先、安全稳定水平领先、效率效益水平领先的“三大三先”发展目标。

  厦门是福建省唯一的新型电力系统示范市，国网福建电力持续高起点、高标准打造厦门高能级配电网，聚力形成供电高可靠、网架高承载的能量配置枢纽，信息高融合、状态全感知的智慧物联体系，源荷高聚合、灵活全接入的开放共享平台，服务高品质、低碳高能效的能源服务生态，为厦门城市建设提供优质可靠的供电保障。

  钻石型配电网是厦门市高能级配电网建设的重要内容，也是厦门新型电力系统示范试点工程之一。“我刚入职时，配电网发展主要以提高供电能力为主，现在主要以提高供电可靠性为目标，满足多元负荷的接入需求。”蒋航介绍，当前，充电桩、分布式电源、储能等可调节资源快速发展，对配电网的调度运行提出更高要求。今年，厦门加快建设钻石型配电网，全力打造灵活互动、高度自愈的高可靠性城市配电网架。

  作为经济特区，厦门经济活力十足。2022年，厦门全市地区生产总值实现7802.7亿元，增长4.4%，增速高于全国1.4个百分点，增速排名全国15个同类城市首位。

  快速发展的经济需要高可靠的供电。钻石型配电网有“不停电的配电网”之称，在供电可靠性和负荷转供能力方面具有显著的优势：钻石型配电网可以实现故障快速自愈，400毫秒内完成故障隔离重构，区域供电可靠率提升至99.999%以上；转供能力强，不同变电站双侧供电，负荷转供能力达100%；满足检修方式下“N-1”安全校核要求，有效减少计划检修及施工停电时间，大幅提升城市中心区的供电可靠性；适应能力强，基于纵联电流差动保护，适应大量分布式电源接入，且满足环网合环运行条件。

云端调控源荷储

  随着风电、光伏发电、储能设施等灵活资源接入电网，电网安全稳定运行及配置能力优化面临挑战。

  推动源网荷储协同发展成为未来电网的发展方向。厦门供电公司依托省级调控云平台，探索构建多元源网荷储聚合的新型能源自治体系，创新“省—地—配—台—户”分层协同调控模式。厦门供电公司调度控制中心副主任高俊彦说：“这个新模式贯通了500千伏省级电网至0.4千伏末梢电网，在网的每个节点设备都一览无余。相较于原先电网调度的‘源随荷动’模式，现在调度侧通过省地一体化中低压负荷预测、精准负荷控制、分布式能源群调群控等新技术，构建了统筹全网全电压等级可调节资源，分层分区精细化调节电网的‘源网荷储协同互动’新模式。”

  接入电网的资源具有不同的特征，发挥着不同的作用。厦门供电公司对配电网负荷成分进行识别划分，针对各类行业负荷及分布式电源的特征，建立预测模型，实现配电网负荷的精细化预测；通过功率群调群控模块，规模化开展直调分布式光伏、自治台区、分布式储能协同互济；与虚拟电厂平台联动实现对馈线、母线及变电站的可调节负荷量分析、调用，并实现紧急情况下开展主配协同精准负荷控制。

  近年来，厦门分布式光伏发展迅速。2021年，厦门市海沧区、同安区、翔安区入选全国整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点名单。一排排蓝色的光伏板，扮靓了居民的屋顶，提升了海岛的颜值。

  在厦门市同安区莲花镇军营村，上千平方米的光伏顶棚让恒利茶业有限公司茶园的观光廊道更加漂亮。按照25年运营周期来计算，该项目可以提供489万千瓦时的清洁电能。

  “厦门是沿海城市，云多风大，当云层遮挡住阳光时，就会影响光伏的发电功率。”高俊彦说，他们把厦门分成3×3千米的网格，每个网格安装气象监测装置，然后再结合光伏电站的发电容量及发电能力进行历史数据的评估，开展光伏发电功率预测。目前，厦门供电公司已实现超短期（4小时内）及短期（3天内）的光伏发电功率预测。基于科学的功率预测数据，厦门供电公司提前布局，加快电网建设，满足清洁能源并网需求。

  依托调控新模式，厦门供电公司可在满足清洁能源就近消纳的前提下，提升电网调度精益化水平，同时配合虚拟电厂运行，激活社会潜在资源，在不增加电网投资的前提下缓解区域局部用电紧张情况，保障电网安全稳定运行，实现多方共赢。

  同时，厦门供电公司按照“三图层（电网图、交通图、气象图）、四场景（操作全场景、工作全场景、抢修全场景、故障全场景）”设计路线，构建“全场景”现代配网供电调控服务体系，建设现场作业管控全场景一张图，全面提升供电调控服务能力。

  鼓浪屿与厦门本岛隔海相望，是世界文化遗产地、璀璨的海上明珠。漫步鼓浪屿的小街，花红树绿，建筑古朴，令人流连忘返。

  位于鼓浪屿的大德记开关站，是福建第一栋“光储直柔”一体化用电建筑。为保护历史建筑的原始风貌，厦门供电公司为该建筑量身定制了一块红砖式薄膜光伏幕墙，吸引了众多游客的目光。

  这栋建筑内使用直流电器，白天阳光充裕时，小楼的光伏幕墙及光伏窗发出来的直流电无须转换为交流电即可就地消纳，余电自动储存到储能系统中；夜间，储能系统对建筑进行供电，实现“削峰填谷”。据测算，整楼光伏发电总功率为3千瓦左右，每天光照12小时可发电30多千瓦时，基本实现自发自用，成为真正的“零碳建筑”。

  厦门供电公司积极推动源网荷储协调发展，不断提升供电可靠性，促进清洁能源消纳，助力实现“双碳”目标。

高效互动秒响应

  能源绿色低碳转型是不可逆转的时代趋势。新能源具有随机性、波动性、间歇性等特点，随着大规模新能源接入电网，如何保障可靠供电能力备受关注，虚拟电厂应运而生。

  今年6月，福建省首个虚拟电厂平台在厦门上线运行。作为国网福建电力新型电力系统示范建设项目，厦门虚拟电厂平台按照“政府主导、电力主动、社会参与”模式，以新能源最大化消纳、经济效益最优、电网系统运行最优为目标，构建多元实时可调负荷资源池，基于可调负荷预测分析和资源动态分配策略，参与各电压等级电网调度协同控制，实现资源聚合调控和供需双向互动，满足负荷高峰用电需求，服务厦门高能级配电网建设。

  “虚拟电厂并不是真正的电厂，而是一个智慧能源管控平台。”厦门供电公司虚拟电厂平台项目相关负责人翁俊解释说，虚拟电厂将分散的空调、储能、自备发电机、充电桩等可调节的电力资源有效聚合和协同优化，在用电高峰时，引导客户主动削减用电负荷，向电网输出等效富余电力，实现电力供需平衡。

  与一般的电力需求响应相比，虚拟电厂以信息化数字技术为支撑，聚合了用户侧和电网侧的海量数据，能够实时跟踪电网和用户设备的运行情况，实现电力负荷的组合、分析、优化和调度，有利于更好更快地削峰填谷。

  近年来，电动汽车逐渐进入寻常百姓家，成为绿色出行的新风尚。厦门城市核心区已形成0.9公里充电服务圈，公共充电设施密度全国第一。“充电桩是厦门虚拟电厂平台上优质的可调节电力资源，它可以实时调节充电功率，响应电网需求。充电桩运营商还可以通过价格机制引导车主在用电低谷时期充电，为电网让出富余电力。”翁俊说。

  厦门虚拟电厂平台上的可调节资源分为约时客户和实时客户，约时客户按照约定时间响应电网需求，而实时客户则实时响应电网需求。厦门供电公司积极引导各类资源主动参与交互，推动厦门市政府在省级需求响应政策基础上，提高需求响应补贴标准，实时响应补贴最高达12元每千瓦时，同时引入区块链技术，利用其不可修改、可溯源的优点，确保业务、资金公开透明。

  在翁俊看来，随着更多分布式电源接入虚拟电厂平台，虚拟电厂不仅能引导客户在用电高峰期少用电，还能引导客户在用电低谷期多用电、用绿电，助力解决电网的跨区平衡问题，缓解局部地区的用电紧张状况。

  目前，厦门虚拟电厂平台已聚合600多家参与主体约42万千瓦可调资源。未来，厦门虚拟电厂平台将探索更多灵活商业运营模式，依托平台的运营管理和聚合能力，逐步实现辅助服务、电力现货交易等更多综合功能，实现资源统一协调控制，改变消费侧用电习惯，培养全社会低碳用能消费观。

  向新而变，向绿而行。美丽的鹭岛乘上高能级配电网建设的快车，正在充满光荣与梦想的新征程上大步向前。