易允恒 安科瑞電氣股份有限公司

摘要

在新能源高比例接入的背景下，配電網末端面臨電壓波動、過載風險等“最后一公里”難題。本文提出一種源網荷儲協同優化控制策略，依托安科瑞EMS 3.0平臺，通過動態電壓穩定控制、負荷分級柔性調節、故障自愈保護三大核心技術，實現配電網安全與經濟性雙重提升。在湖南某機場光儲充項目、河南交投高速服務區項目中驗證：系統將電壓合格率從92.3%提升至99.2%，過流故障率降低76%，新能源消納率提高至96.8%，為配電網低碳轉型提供技術支撐。

關鍵詞：配電網優化；源網荷儲協同；電壓穩定；負荷柔性控制；故障自愈；安科瑞EMS 3.0

1 問題背景與技術挑戰

1.1 配電網末端痛點

據國家電網統計，2025年分布式光伏接入配變容量超180GW，導致末端問題凸顯：

電壓越限：光伏反送電引發電壓上涌（某機場項目峰期電壓達1.09p.u.，超國標±7%限值）；

過載風險：充電樁密集接入致變壓器負載率＞95%（河南交投某服務區變壓器）；

故障擴散：短路電流速增（傳統熔斷器響應＞200ms，無法阻斷連鎖故障）。

1.2 現有方案局限

傳統方法如SVG無功補償、變壓器擴容等存在成本高（單點改造超50萬元）、響應慢（＞100ms）、協同弱等缺陷，亟需系統性解決方案。

2 協同優化控制系統設計

2.1 整體架構

源網荷儲協同控制架構

2.2 核心算法

(1) 動態電壓穩定控制模型

目標函數： min?∑t=1T∣V(t)?Vref∣+λ?max?(0,I(t)?Imax)min∑t=1T∣V(t)?Vref∣+λ?max(0,I(t)?Imax) 約束條件：

電壓約束：$0.93 leq V(t) leq 1.07$ p.u.

電流約束：$I(t) leq 1.2I_{rated}$

防逆流約束：$P_{grid}(t) geq 0$

技術實現：

ASCP200限流保護器實時截斷過流（響應時間≤20ms）；

AM6-PWC箱變測控裝置調節變壓器分接頭。

(2) 負荷分級柔性調節策略

充電樁：基于電價信號的錯峰充電（谷電利用率↑35%）；

空調：溫度設定值動態調整（某機場項目峰值負荷↓28.7%）。

3 實證案例分析

3.1 湖南某機場光儲充項目

技術應用：

ASCP200限流保護器阻斷6次過流故障；

充電樁有序充電策略降低峰值負荷120kW。

3.2 河南交投高速服務區項目

多站點協同：

266個站點通過Acrel-2000MG平臺聚合調控；

動態增容技術延長變壓器壽命5.8年。

經濟效益：

年節省容量電費148萬元（需量控制）；

光伏消納收益增加82萬元。

4 推廣價值與政策建議

4.1 技術優勢

4.2 政策建議

標準制定：將限流保護器（ASCP200）納入《配電網安全防護設備選型導則》；

電價機制：擴大峰谷價差至4:1（當前平均3:1），激發負荷調節潛力；

金融支持：對配網改造項目提供綠色信貸（利率≤3.85%）。

5 結論

本文提出的源網荷儲協同控制策略，通過“監測-分析-執行-評估”閉環解決了配電網末端三大難題：

電壓合格率提升至>99%（ASCP200+AM6-PWC協同）；

過載風險降低76%（負荷分級柔性調節）；

新能源消納率達96.8%（光儲充協同控制）。 未來需深化5G通信、AI預測算法與電力市場的融合，推動技術規?；瘧?。

審核編輯 黃宇