近日，在广东化州新安镇新塘村委会，一台崭新的新型电力电子变压器矗立在下大田角台区旁，经过将近两周的现场带电调试，电力电子变压器集群交直流混联工程全面竣工并正式投入运行。
据了解，南方电网广东茂名供电局电力电子变压器集群交直流混联工程是南方电网广东电网公司“大量分布式光伏接入的低压互联台区”揭榜挂帅项目最关键的一环，随着电力电子变压器正式投产，标志着揭榜挂帅项目全面完成，也有力验证了茂名供电局“351”农村新型电力系统建设模式落地可行。
绿电消纳迎挑战
2021年，新安镇被列为广东电网公司新型城镇化配电网示范区，发展分布式光伏是一项重要内容，村委会、学校、村民屋顶都安装了光伏板。有关数据显示，2023年全年新安镇的光伏发电量可达1076万千瓦时，超过全镇用电量的六分之一。
分布式光伏为新安镇源源不断输送了绿色电力，为村民带来一定收益的同时，也给电网带来了不小的挑战。
“新安镇全镇可供光伏发电的屋顶面积达33.86万平方米，可报装光伏容量达84.67兆瓦，预测消纳能力仅为16兆瓦，消纳能力明显不足。”南方电网广东茂名化州供电局新安供电所所长助理李巨辉表示，由于光伏发电的发电高峰与村民的用电高峰不匹配，导致日间发电富余。在夏季高温晴朗天气情况下，如8月6日14时，其光伏发电功率达15兆瓦，而实时用电负荷仅为3兆瓦。在台区无法就地消纳的情况下，光伏发电量反向向电网输送，给配网的承载能力、电网安全稳定性带来了较大的冲击。
近日，国家发展改革委、国家能源局等部门联合印发的《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》出台，对加强智慧化调度体系总体设计提出了更高的要求。随着更多新型主体接入，电力系统可控对象从以源为主扩展到源网荷储各环节，调控方式需从传统的“源随荷动”向“源网荷储融合互动”转变。“这就要求我们必须创新新型配电网调度模式，升级调控技术手段和智能化水平，新形势新要求下探索建立新型电力系统模式势在必行。”南方电网广东茂名化州供电局生产计划部副经理余红说道。
建立绿色能源智慧“中转站”
电力电子变压器集群交直流混联工程是茂名供电局结合新安镇分布式光伏发展情况，科学探索绿电消纳的重要实践之一，是“351”农村新型电力系统建设模式试点的重要一环，保障电网安全运行的同时促进新能源有效消纳。
余红介绍，电力电子变压器集群串联起下大田角村、水浸督村、双田背村等6个台区，相当于构建一个新能源“中转站”，能实现交直流形式的源网荷储互联以及多电压等级、多区域互联，通过台区之间功率柔性互济和将剩余光伏发电汇聚并网，解决6个台区光伏长期倒送和充电桩冲击性负荷问题。
据了解，下大田角片区构建了多重消纳方式。“光伏发电侧重于自发自用和就地消纳，无法完全消纳的情况下，电力电子变压器便充当一个‘中转站’，在其调度下，可将光伏电量往需要负荷的其他台区输送，这就完成了台区互济消纳。当其他台区也不需要负荷时，多余的光伏电量便可汇聚到电力电子变压器，经逆变后统一并入10千伏网架。”余红说道。
除了解决大规模分布式光伏接入带来的电压波动，电力电子变压器还突破了交直流混合配用电的技术限制，可采用直流方式接入光伏等直流型分布式电源、直流充电桩，减少交直流换流环节，提高能效。
电力电子变压器集群互联工程投产也为新安“351”农村新型电力系统模式补上了最后一块拼图。截至目前，化州新安农村新型电力系统已完成了光伏分散并网、交流汇聚、直流汇聚等3种并网模式，以及台区单变就地消纳、双变就地消纳、台区间交流互济、台区间直流互济、基于电力电子变压器的多台区集群等5种消纳模式，在“配网一张图”的调度运维下，逐步扩大了台区互济范围，有力解决了乡村屋顶光伏消纳难题，为同类型地区提供了可复制的新型电力系统建设样板。
