6月19日，隨著“邊緣控制服務(wù)中心”一鍵黑啟動(dòng)試驗(yàn)的成功，標(biāo)志著河北首座虛擬變電站在平山縣營(yíng)里鄉(xiāng)實(shí)現(xiàn)全功能運(yùn)行、正式投入使用，開(kāi)啟山區(qū)供電末端電網(wǎng)發(fā)展新模式。

營(yíng)里鄉(xiāng)位于平山縣西北部太行山下，屬紅色革命老區(qū)，2019年前全鄉(xiāng)均為國(guó)家級(jí)貧困村。因其臨近山西，處于配電網(wǎng)末端，供電半徑長(zhǎng)，供電可靠性相對(duì)較差。2017年扶貧光伏電站接入電網(wǎng)后，營(yíng)里地區(qū)出現(xiàn)光伏電能倒送現(xiàn)象并引起過(guò)電壓?jiǎn)栴}，對(duì)電網(wǎng)安全和光伏消納造成了一定影響。

為解決平山縣營(yíng)里鄉(xiāng)光伏消納難題，提高末端電網(wǎng)供電質(zhì)量，國(guó)網(wǎng)石家莊供電公司創(chuàng)新提出“虛擬變電站”的概念及建設(shè)思路，針對(duì)營(yíng)里鄉(xiāng)分布式電源集中但變電站布點(diǎn)不足的現(xiàn)狀，利用能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)“開(kāi)關(guān)站+儲(chǔ)能+邊緣控制服務(wù)中心”的技術(shù)手段，將營(yíng)里鄉(xiāng)5座扶貧光伏發(fā)電站接入虛擬變電站能量管理系統(tǒng)，充分運(yùn)用分布式電源、儲(chǔ)能與通信等技術(shù)，將其虛擬成一座變電站，利用10千伏出線(xiàn)為周邊負(fù)荷供電，為配電網(wǎng)末端供電提供雙重保障，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)、源、荷、儲(chǔ)的協(xié)調(diào)優(yōu)化。

該項(xiàng)目新建線(xiàn)路1.94公里，新增1臺(tái)容量為1.6兆伏安配變、3座儲(chǔ)能柜等基礎(chǔ)設(shè)施。作為河北省首座虛擬變電站，受到了省市供電公司的高度關(guān)注，自去年12月3日項(xiàng)目開(kāi)工后，國(guó)網(wǎng)石家莊供電工作人員克服天氣寒冷、地形復(fù)雜等困難，日夜不停地實(shí)施作業(yè)，于12月29日完成切改，2020年1月20日完成1600千伏安箱變投運(yùn)工作，提前完成建設(shè)任務(wù)。

同傳統(tǒng)變電站相比，該虛擬電站投資929萬(wàn)元、占地650平方米，可節(jié)約電網(wǎng)投資73%、節(jié)省土地占用95%，不僅投資少而且占地小，屬于輕型資產(chǎn)。該虛擬變電站將10千伏營(yíng)里線(xiàn)路一分為四，營(yíng)里鄉(xiāng)供電半徑也由29公里縮短至18公里，依托“源儲(chǔ)互濟(jì)”和“即斷即愈”的有源配電網(wǎng)運(yùn)行策略，將傳統(tǒng)配電網(wǎng)改造成了“可并網(wǎng)、可離網(wǎng)、運(yùn)行方式靈活、供電能力強(qiáng)、可靠性高”的“有源自治自愈配電網(wǎng)”，形成能源互聯(lián)，有效提高了末端電能質(zhì)量。一旦設(shè)備或線(xiàn)路發(fā)生故障，虛擬變電站的智能故障研判功能，可以精準(zhǔn)定位故障發(fā)生線(xiàn)路，縮短搶修時(shí)長(zhǎng)，為山區(qū)供電搶修節(jié)省寶貴時(shí)間。首次應(yīng)用的10千伏電網(wǎng)一鍵“黑啟動(dòng)”，可以在外部故障切除后，由儲(chǔ)能電廠+光伏電廠實(shí)現(xiàn)故障期間區(qū)域緊急供電，保障營(yíng)里鄉(xiāng)“微電網(wǎng)”運(yùn)行2小時(shí)以上，大幅提高山區(qū)百姓的用電感受。

不僅如此，虛擬變電站智能化控制系統(tǒng)，還能有效平抑新能源功率波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰削峰填谷，即光照充足時(shí)將多余的光伏發(fā)電存入儲(chǔ)能裝置，平衡電網(wǎng)潮流，光照減弱時(shí)儲(chǔ)能裝置釋放電能，有效解決了分布式電源并網(wǎng)消納難題，提高了配電網(wǎng)供電可靠性和電能質(zhì)量，為高中壓線(xiàn)路分布式光伏友好并網(wǎng)打下基礎(chǔ)。遇到故障時(shí)，邊緣控制中心也可以一鍵“黑啟動(dòng)”，讓分布式電源重新接入電網(wǎng)，繼續(xù)產(chǎn)生效益。光伏消納多了、老百姓的腰包就足了，據(jù)測(cè)算，2019年?duì)I里鄉(xiāng)光伏利用小時(shí)數(shù)約為1000小時(shí)，本項(xiàng)目建成投運(yùn)后可提升至1200小時(shí)，增加收益約20.4萬(wàn)元，將有效增加了山區(qū)人民收入，提升光伏扶貧成效。

此外，該技術(shù)還可作為“網(wǎng)源荷儲(chǔ)”智能協(xié)調(diào)的虛擬變電站建設(shè)樣板，推廣應(yīng)用到海島、孤島及偏遠(yuǎn)地區(qū)等位置，將進(jìn)一步提高供電可靠性，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的用電體驗(yàn)，對(duì)電網(wǎng)薄弱地區(qū)分布式電源消納問(wèn)題的解決起到示范作用。未來(lái)，國(guó)網(wǎng)石家莊供電公司還將根據(jù)虛擬變電站運(yùn)行后的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)，繼續(xù)提升基于邊緣計(jì)算的區(qū)域配電網(wǎng)綜合運(yùn)行管理能力，提升末端配電網(wǎng)運(yùn)行管理水平。