数字储能网讯:6月29日,河南辉县供电公司员工在日常监测中发现,供区内10千伏西郊线在午间光伏大发时段电压稳定性明显提升。这一变化依托国网河南省电力公司电力科学研究院牵头研发的海量分布式光伏安全承载与灵活消纳技术体系实现。这套体系没有采用传统电网设备增容改造模式,通过变压器动态承载能力精准评估、多级协同调压成套设备、省级分布式资源集群调控平台协同联动,解决了片区内百余户屋顶光伏在午间峰值并网技术难题。
近10年,我国分布式光伏装机规模增长120倍。从并网布局来看,我国中东部地区超50%的分布式光伏项目落地农村。河南新增户用分布式光伏装机容量居全国第一。大量户用光伏并网可能导致配电变压器反向重过载、出现电网电压越限等问题,不仅威胁配电网安全稳定运行,也影响了供电质量。
针对高渗透率分布式光伏并网带来的系列技术难题,国网河南省电力公司于2025年5月牵头组建大规模分布式光伏高效消纳科技攻关团队。团队重点围绕设备动态承载能力精准评估、站线变户电压协同治理、海量分布式资源全域集群调控3个方向开展成套装备研发与技术攻关,最终研制出软硬件一体化技术装备体系,为高占比分布式光伏安全并网、配电网承载能力安全扩容提供系统化解决方案。
提升配电网对光伏发电的接纳能力,首先要精准评估并释放现有变压器的潜在载荷空间。“传统管控模式是统一按照变压器额定容量的80%开展限额管控,忽略了变压器具备短时过载能力的性能优势。”河南电科院高级专家徐铭铭介绍,“我们系统分析了变压器的运行数据并开展真型试验,发现变压器实际承载能力受健康状态、实时负载、环境等多因素动态影响。提升变压器承载能力的关键在于准确掌握绕组热点温度的实时变化。”
为此,团队研究了气象、电气与热场耦合作用下的变压器温升机理,构建了精细化热点温度反演模型,研制了变压器热点温度高精度实时反演装置,在复杂工况下将反演误差控制在5摄氏度以内。“应用这款装置相当于给变压器装上了实时检测仪,能精准检测设备内部的真实热状态,从而在确保安全的前提下充分释放变压器的剩余载荷空间。”徐铭铭说。基于该装置,团队还建立了多时间尺度设备承载能力预测预警体系,将变压器对光伏发电的接纳能力较传统额定容量提升20%以上。
针对分布式光伏发电功率随机波动引发的台区电压越限、电能质量不稳等问题,团队在河南郑州、开封、濮阳等光伏发电高渗透区域开展电压质量提升专项试点工程,全面提升配电网电压主动调节、动态适配能力,实现宽幅、平滑、精准调压。结合不同台区光伏发电装机规模、负荷特性等差异,团队针对性地配置站内及线路多分组精细化无功补偿装置、宽幅少维护有载调压配电变压器等,构建起“站—线—变—户”全层级电压联动调节体系。为实现调压设备智能化、精细化管控,团队自主研发台区挡位统一管控客户端,并打通“设备—台区智能终端—配电云主站”的全链条数据通道,实现设备运行参数远程实时监测、运行数据智能分析、调压策略自适应动态调整。数据显示,试点台区平均电压合格率提升至99%,台区电能质量显著改善。
河南分布式光伏用户呈现规模小、布局分散的特征,全域电量协同消纳、资源统一调控是突破新能源电量消纳瓶颈的关键。2025年,团队建成覆盖全省的千万千瓦级分布式资源集群调控系统,搭建起海量分布式新能源资源协同调度的智慧中枢,实现了全省134万户低压光伏客户设备的“可观、可测、可调、可控”,调控成功率超过98.88%。在此基础上,团队在许昌等地实施负荷转供促消纳优化策略,通过引导用电负荷在不同供电区间合理转移,提升分布式光伏发电就地就近消纳效率。团队还联合大唐河南能源营销有限公司、中国铁塔股份有限公司洛阳市分公司、河南综合能源有限公司等多家单位,开展虚拟电厂聚合调控能力校核测试,精准提升用户侧负荷聚合资源的评估精度,充分激活储能、可调负荷等柔性资源,提升局部区域新能源电量的消纳能力。
目前,团队研发形成的设备动态承载力挖掘技术、多级电压协同治理体系、千万千瓦级分布式资源集群调控系统成套技术装备已在河南电网实现规模化应用,形成了标准化、体系化的新能源并网扩容解决方案。


