钟磊 张乂昊
国网青海省电力公司海西供电公司 青海海西格尔木 816000
摘要：由于分布式电源(DG，高渗透分布式发电)不断接通电源，由于其广泛分布、节点数等原因，难以确保系统在所有DGs的集中控制模式下运行。此外，由于分布式电源的普及及其性能和功耗的时间差异，整个操作的复杂性和整体系统的微调也在增加，导致电源区在外部操作方面存在明显的模糊性。为了实现高渗透率的DG接入，传统的垂直集成配电网改变了全球分散自主结构。
关键词：多站融合供电系统;调峰;自律运行;
引言
随着物联网、大数据、人工智能等新兴计算通信技术在电力系统中的大量应用，电网的数据处理业务大量增长，推动了电力数据中心的建设需求。为促进信息物理资源的集约和共享，在配网建设或改造时可将数据中心和变电站、储能站及其他场站协同规划，实现多站融合模式下能量流、信息流、业务流的“三流合一”。在供电系统建设方案中，多站融合面临着交流供电和直流供电2种选择。交流供电是传统电力系统对象及数据中心所用供电模式，拥有成熟的产业链及配套技术服务，但始终存在着转换环节冗杂、控制参数繁多、运行效率较低等缺点。随着直流变换技术成熟、电力电子设备的大量应用及光伏、储能等直流设备的增加，交流向直流转变正成为供电系统升级演化的重要趋势。供电系统的电压类型决定着多站融合的基本建设方案，对系统实现安全经济可靠灵活运行起着至关重要的影响，需要对两者在经济型、可控性及复杂性等方面进行详细对比研究，为多站融合供电系统设计提供科学参考。
1多站融合供电区域运行特性
多站点整合是基于海量数据、云计算、边缘计算等的新一代信息技术。它通过平衡内部电源和提供电源区外的“用户友好”操作，帮助整合和优化配电装置、分布式新电源站、存储站、边缘数据中心和配电中心中的许多其他位置。多站点集成允许通过全面控制电源区(源网络存储荷兰)实现自我控制，方法是按照主要网络的指令控制电源区，并提供其他功能，如例如峰值性能和性能调节、新的节能特性和频率电压特性。电力服务器的快速双向调整是应对供电量巨大随机波动的有效途径。充电站直接面向客户，为低能耗城市电动车提供充电服务。5g通信站结合海量数据、云计算和人工智能，充分利用电厂的选址资源，提供了新的智能生态，使电网规划、控制和维护发生变化和改进。因此，多站点整合建设不仅能够应对大量新能源，利用电网运行，而且能够探索电网与城市发展的衔接点，突出运营公司的领导作用，推进城市绿色发展。
2多站容量优化配置模型
为使各站的配置满足在现有变电站内扩展建设方便、后期运行维护方便、系统运行安全等要求，首先设定下列配置原则:1)数据中心配置原则。数据中心采用室外集装箱式建设形式，采用40尺标准集装箱，1台数据中心40尺集装箱(包括安全距离)占地面积不小于84m2(14m×6m)。2)储能站配置原则。储能站采用室外集装箱式建设形式，采用40尺标准集装箱，1台储能站40尺集装箱(包括安全距离)占地面积不小于153m2(18m×8.5m)。3)电动汽车充电站配置原则。参考GB/T51313—2018《电动汽车分散充电设施技术标准》，小型汽车充电停车位面积约2.5m×5.5m，计14m2。4)分布式光伏配置原则。以最大化利用空间为原则，分布式光伏利用变电站的可用屋顶面积建设，据目前屋顶铺设分布式光伏的工程经验，1kW分布式光伏占用屋顶面积为15～20m2。5)5G通信基站配置原则。5G通信基站利用变电站的可用屋顶面积建设，要求可用屋顶满足5G通信基站的建设要求，面积大于4.5m2，屋顶高度超过13m。
3多站协调控制策略
3.1多站融合供电区域储能站优化配置建模
2.2.1经济效益分析
多站点合并电源区通过规范电厂参与系统峰值和备用控制，引起投资和运营支出。另一方面，ESS通过参与峰值工作，可以利用为主网络提供备用和附加服务的优势，同时提高新的节能和利用率能力。因此，需要将多站点能源区域过程分析相结合，以创建成本和影响能力模型，从而创建逻辑高效、多阶段的组合能源模型。ESS在整个使用寿命期间的总体经济性使用折现值计算，如下所示:
(一)电厂建设费用
.png)
式中，Ywatt.t为电网公司根据供电区域实际用电量而收取的费用。
3.2协调运行策略
1)实时获取电动汽车充电站、数据中心和5G通信基站的负荷需求。2)判断当前分布式光伏的发电情况。若光伏输出功率可满足数据中心、5G通信基站和电动汽车充电站的用电需求，则由光储系统联合供电，由储能系统保证供需平衡和电能质量，多余电力存入储能系统或馈入电网;若光伏不能满足用电需求，转入第3步，判断市电情况。3)判断市电是否正常。若市电故障，则电动汽车充电站停止工作，直到市电正常，由光储联合系统为数据中心和5G通信基站供电，至少覆盖数据中心和5G通信基站UPS设备的功能范围。若市电正常，转入第4步，判断电价时段。4)判断电价时段。判断是否为电价高峰时段，若为电价高峰时段，判断储能系统荷电状态;若为电价低谷时段，由光伏系统和市电为包括储能系统在内的所有负荷系统供电，该时段储能系统充电。5)判断储能状态。根据电池管理系统反馈的SOC状态，判断SOC是否满足约束，若储能系统的荷电量大于储能系统最小荷电量与提供UPS服务所需的备用电量之和，且光储供电功率满足负荷要求，则由光储供电;若储能系统不可放电，由光伏供电、市电补充，储能系统提供UPS服务，保证给数据中心和5G通信基站的供电电能质量;若储能系统可放电但光储供电功率不足，由光储系统和市电共同供电。
结束语
通过构建调峰备用等相关技术指标量化主网对供电区域调峰备用需求。为满足主网调峰备用需求并实现供电区域“自律”运行，提出多种融合供电区域储能站自律调峰控制策略。
参考文献
[1]杜先波,陈国琳,唐一铭,夏元轶,范磊.多站融合型数据中心交直流供电模式对比分析[J].电力需求侧管理,2021,23(01):84-89.
[2]石定中,杨金东,李正国,何佳奇,兰征,阿银海.基于分布式电源集群的配电网电压控制策略[J].电网与清洁能源,2020,36(12):121-126.
[3]陈岩,靳伟,王文宾,李会彬,史智洁.多站融合供电系统辅助调峰自律运行调控策略[J].电力系统保护与控制,2020,48(20):57-65.
[4]王佰超,陈彦奎,刘玉振,王浩,徐利凯,李国柱,詹金果.基于多站融合的直流供电系统的研究[J].数字通信世界,2020(02):75-76.
[5]樊磊,周永超,贺蓉,郭成涛,赵轶.营配调末端融合的供电综合风险预警模型[J].电网与清洁能源,2019,35(09):64-68.