金秋九月，廣東省云浮市新興縣太平鎮境內，山巒蜿蜒環抱，田野疊翠流金。群山之中，一座白房子拔地而起。這看似普通的房屋，其實是10千伏共成線中壓微電網的“智能大腦”——儲能開關站。它將多個分布式電源、大電網、用戶、儲能設備連接在一起，使分布式電源在停運、并網運行、離網運行方式之間自適應轉換，同時像一個“大充電寶”，可以存儲2兆瓦電能。
10千伏共成線中壓微電網，是南方電網公司第一個“源網荷儲”中壓特色微電網工程。日前，該工程順利投產。工程將有效提高太平鎮的用電質量，使當地水電清潔能源得到“友好”消納，助力廣東“雙碳”目標實現。
深入山間，把脈“卡脖子”難題
近年來，太平鎮大力發展生態旅游產業，青山、綠水、鄉韻處處可見，象窩山生態園儼然成了當地推進鄉村振興的一張亮麗名片。
但隨著游客數量不斷增加，象窩山生態園用電負荷達9000千瓦，未來用電需求量仍可能增加。目前，該生態園僅有共成線一回單輻射線路，存在供電半徑長、電能質量差等“卡脖子”難題，制約著當地鄉村旅游的發展。同時，該地區周邊的水電資源豐富，豐水期小水電站集中搶發上網，整體線路電壓偏高，出現大量棄水現象，清潔能源利用效率低下、浪費嚴重。
如何把鄉村旅游用電和水電資源利用有機結合起來，既確保供電可靠性，又兼顧清潔能源的利用率？廣東電網公司云浮供電局電網規劃人員走進象窩山所在供電轄區，實地掌握當地電源出力、網架結構、負荷構成、水文記錄等第一手數據，并與系統內科研機構多次思想碰撞，最終決定通過構建“源（水電）-網-荷-儲”微電網解決上述問題，投資建設以儲能開關站為基礎的智能電網工程——10千伏共成微電網工程。
“前無資鑒”，攻堅克難提前3個月投產
建設具備自主調節能力的小水電中壓微電網，國內沒有成熟經驗和相關技術標準可資借鑒，其中尤數調度控制系統設計挑戰性最大。
“小水電均為徑流式且專線上網，儲能怎么用，配多少合適，這些在當時都懸而待解。”廣東電網公司云浮供電局電網規劃中心總經理鄭偉回憶道。面對困難，在云浮供電局黨委的帶領下，以黨員為骨干的技術攻關團隊摸著石頭過河，夜以繼日開展微電網方案設計、策略與控制系統研發、工程建設、調試等工作。
云浮新興供電局工程建設部經理葉子忠忘不掉那段趨于“極限”的日子。他說，工程項目部所有人員在項目現場駐守了三個月。為了驗證控制策略的可行性，更是根據以往10千伏共成線負荷功率和小水電發電功率，分別選取典型日作為豐大、豐小、枯小、枯大運行方式，對控制策略進行仔細的仿真驗證、分析。由于潮濕悶熱、蚊蟲泛濫，工作、生活等各方面條件比農村老家都艱苦多了。
“完工時，大家體重平均減輕了10多斤。我回到家時，我愛人看到我的樣子都掉淚了。”葉子忠說。
歷經9個月的全力以赴，工程項目部完成征地、土建、設備安裝等一系列環節，攻克了“雙母線壓差過大，導致同期合閘失敗”等115個復雜的技術難題，研發出電壓控制策略、并離網轉換控制策略、黑啟動控制策略三大策略。原計劃近2000個點的遠動對點、上百個設備的單體調試、聯調工作，由3個月壓縮至1個月，整個工程完工節點提前了足足3個月。
綠色蝶變，停電時間大幅縮短
9月2日21時45分，一聲響亮的“啟動成功”從對講機傳來，標志著共成線微電網正式投運，成為南方電網公司首個“源（水電）-網-荷-儲”中壓特色微電網。
據了解，整個微電網的構建參照500千伏變電站的3/2物理接線，突破性采用2個可編程計算機控制器節點，大大提升了微電網控制的靈活性。而2兆瓦的儲能配置可在大電網停電時自動黑啟動，通過對各支路合閘時的分段投入控制，采用以“水電-負荷小容量”交替啟動的方式逐步恢復供電，減少對主電源的沖擊，確保重點旅游區及鎮區其他用戶用電無憂。
如今,通過儲能開關站這個“神經中樞”，該微電網能夠實時自動調整運行方式，使小水電站等分布式電源在停運、并網運行、離網運行方式之間靈活轉換，解決供電區域豐水期高電壓和枯水期低電壓問題，極大提高了水電資源利用率，轄區中壓線路電壓合格率也大幅上升，困擾象窩山生態園等用戶多時的用電質量問題得到徹底解決。
“微電網不僅盤活了小水電資源，也為當地鄉村旅游發展注入了生機與活力。”鄭偉表示，項目投運后，小水電全額消納，減少棄水約43%；共成線與鳳山線的電壓有效控制在9.3-10.7千伏的合理范圍內；象窩山生態園的供電可靠性從99.64%提升到99.99%，用戶年平均停電時間也從原來的14.85小時壓縮到1小時內。
