湖北首個(gè)10千伏山區(qū)微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)“黑啟動(dòng)”

“黑啟動(dòng)條件具備，準(zhǔn)備操作。”12月9日16時(shí)23分，在湖北十堰鄖陽(yáng)區(qū)賀家溝村，隨著國(guó)網(wǎng)鄖縣供電公司柳陂供電所所長(zhǎng)張臻琪在主控室執(zhí)行“黑啟動(dòng)”操作，不到100毫秒，斷電的區(qū)域電網(wǎng)便恢復(fù)了供電。這標(biāo)志著湖北首個(gè)10千伏農(nóng)村配電網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能“黑啟動(dòng)”試驗(yàn)取得圓滿成功，也意味著國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司在山區(qū)電網(wǎng)韌性提升和農(nóng)村能源智慧化轉(zhuǎn)型方面實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破。

國(guó)網(wǎng)湖北電力員工在構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能“黑啟動(dòng)”試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)微電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)及電壓曲線。郝金鑫攝

此次試驗(yàn)所在的賀家溝村地處秦巴山脈腹地，10千伏陽(yáng)74集鎮(zhèn)二回線自1987年投運(yùn)以來(lái)，就因14.23公里的超長(zhǎng)供電半徑備受考驗(yàn)，山區(qū)多變的氣候條件，讓線路運(yùn)維成本和難度增加，電網(wǎng)末端的臺(tái)區(qū)曾出現(xiàn)“低電壓”問(wèn)題影響民生用電，供電可靠性亟待提高。

為破解山區(qū)電網(wǎng)痛點(diǎn)，國(guó)網(wǎng)湖北電力將構(gòu)建高韌性新型配電網(wǎng)作為攻堅(jiān)方向，依托農(nóng)村能源革命試點(diǎn)成果，探索構(gòu)建“風(fēng)光儲(chǔ)”協(xié)同的末端智能微電網(wǎng)。以構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能為核心，融合分布式光伏與風(fēng)機(jī)，形成了能夠脫離主網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活互動(dòng)的智慧能源系統(tǒng)，讓深山里的電網(wǎng)具備“自我復(fù)蘇”的能力。

“配電網(wǎng)通常與主網(wǎng)相連，當(dāng)主網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致全停時(shí)，本地配電網(wǎng)就像一個(gè)失去了‘心臟起搏’能力的系統(tǒng)，只能被動(dòng)等待上級(jí)主網(wǎng)恢復(fù)送電，自身不具備自行恢復(fù)能力，就如同被外界隔離的‘孤島’。”國(guó)網(wǎng)湖北電力新型電力系統(tǒng)研究中心工程師李喆用生動(dòng)的比喻解釋了這項(xiàng)技術(shù)突破，此次開(kāi)展的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能“黑啟動(dòng)”試驗(yàn)就是讓配電網(wǎng)能夠快速通過(guò)自身能力恢復(fù)供電，從根本上提升配電網(wǎng)的故障自愈與風(fēng)險(xiǎn)抵御能力。

據(jù)了解，“黑啟動(dòng)”是指在整個(gè)電網(wǎng)因故障停運(yùn)后，不依賴外來(lái)電源，通過(guò)自身自啟動(dòng)能力重新啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，進(jìn)而帶動(dòng)區(qū)域電網(wǎng)和整個(gè)電力系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行的過(guò)程，是電網(wǎng)遭遇極端情況時(shí)“重啟”的一種方式。這項(xiàng)試驗(yàn)的核心在于構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站“自啟動(dòng)、自適應(yīng)、自運(yùn)行”的能力，如果說(shuō)傳統(tǒng)的跟網(wǎng)型儲(chǔ)能像是一個(gè)“小兵”，需要依賴大電網(wǎng)的電壓頻率信號(hào)才能工作。而構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能則像一名“將軍”，即使沒(méi)有上級(jí)指揮，也能自主為系統(tǒng)注入電壓和頻率，帶領(lǐng)相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

在賀家溝村試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)人員模擬了最極端的電網(wǎng)故障情況：當(dāng)主網(wǎng)完全失電后，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站迅速啟動(dòng)，不僅自主建立了穩(wěn)定的電壓和頻率，還成功帶動(dòng)了接入系統(tǒng)的分布式光伏、風(fēng)機(jī)等設(shè)備，形成了一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的微電網(wǎng)。

俯瞰十堰鄖陽(yáng)區(qū)賀家溝農(nóng)村配網(wǎng)提質(zhì)項(xiàng)目。郝金鑫攝

“本次‘黑啟動(dòng)’試驗(yàn)充分驗(yàn)證了微電網(wǎng)區(qū)域在故障工況下脫離主網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓自恢復(fù)及獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)可行性。”國(guó)網(wǎng)十堰供電公司數(shù)科辦負(fù)責(zé)人表示，作為全省首創(chuàng)首成的10千伏農(nóng)村配電網(wǎng)儲(chǔ)能“黑啟動(dòng)”試驗(yàn)成功，標(biāo)志著賀家溝村儲(chǔ)能電站具備了獨(dú)立發(fā)電送電能力，填補(bǔ)了山區(qū)末端保供智能微電網(wǎng)技術(shù)空白，不僅為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┝烁€(wěn)定、清潔的電力保障，更是為偏遠(yuǎn)山區(qū)電力保供提供了可復(fù)制的湖北方案。

供電恢復(fù)速度躍升至毫秒級(jí)不僅是技術(shù)的進(jìn)步，更是國(guó)網(wǎng)湖北電力踐行農(nóng)村能源革命，扎實(shí)推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的生動(dòng)實(shí)踐。這場(chǎng)在鄂西北山區(qū)深處的試驗(yàn)，如同一顆綠色火種，為提升鄉(xiāng)村供電可靠性、服務(wù)鄉(xiāng)村振興提供了可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。(陳潔露、劉超、郝金鑫)