110千伏游乐港智慧变电站 ， 是国网天津电力提高新能源并网消纳水平 ， 助力天津市提前实现“碳达峰”目标的实践项目 。 变电站位于生态城南部 ， 配有两台50兆伏安变压器 ， 为生态城旅游区、海事局、国家海洋博物馆等重要负荷供电 。 从表面上看 ， 它与普通变电站无二 ， 但“内核”却充满科技感 。
国网天津电力攻克了状态感知、联合巡检、一键顺控三项技术 ， 在站内安装了设备带电监测类、新技术设备检测类、取代传统表计检测类、环境检测类、辅助设施监控类以及智慧五防类等共计1508个传感器 ， 为巡视和掌握设备状态做好了硬件准备 。
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“这座变电站的状态感知设备采用LORA和有线光纤的传输方式将数据汇集起来 ， 按照智慧物联体系技术路线 ， 通过边缘物联代理装置接入物联管理平台 。 智能运检管控系统从物联管理平台提取数据 ， 应用自主开发的设备状态大数据分析诊断模型 ， 随时可以监测变电站内设备运行情况 。 ”国网天津滨海公司运检部主任张志朋介绍 。
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在办公楼内 ， 电力运检人员正通过设备状态自动感知平台查看设备参数和各项指标 。 据了解 ， 该系统还可以24小时自动检测 ， 节省了变压器每年若干次的人工检测成本 ， 大幅度提升了对设备的管控能力 。
张志朋说 ， 2019年110千伏游乐港智慧变电站投运以来 ， 每周一次的例行巡视已被每月一次的全面巡视代替 ， 至今已累计开展全面巡视24次 ， 保电期间完成特殊巡视193次 ， 节省运维人员到站321次 ， 节约巡视时间803小时 ， 提高了巡视效率和准确性 。
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此外 ， 国网天津电力在站内还开展了继电保护数字化应用 ， 构建以信息化装备、自动化巡视、智能化检修为特征的智能运行检修体系 ， 让小镇电网检修变得更“智慧” ， 供电更可靠 ， 助力清洁能源消纳 ， 服务“碳达峰、碳中和”目标 。
这就是坐落在中新天津生态城惠风溪小镇一座看似普通的变电站 ， 应用智慧物联、5G通信、大数据技术 ， 建成了覆盖发输变配用和网源荷储各环节的智慧物联体系 ， 能够实时掌控小镇电网运行状态 。 电网运行模式由传统“人工巡视”“故障抢修”转变为“智能巡视”“主动防御” 。
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在这个小镇里能源智慧如影随形 。 国网天津电力同步建设智能化主动抢修配电物联网 ， 进一步改善小镇用户用电感知 。 在对116个低压配电台区实施信息化改造基础上 ， 部署智能配变终端、低压故障传感器、能量路由器等感知设备 ， 让配网状态检测范围更广 ， 让主动抢修成为可能 。
当发生电力故障 ， 智能融合终端立即获取用户表及低压开关运行情况 ， 判断停电范围 ， 精准定位故障点 ， 并将信息传送到配电物联网云主站 。 云主站通过停电智能研判 ， 确定故障范围 ， 发出主动抢修工单 ， 在用户还没意识到故障的情况下电力人员已展开抢修 。 “在小镇 ， 我们对低压设备故障的定位时间已经缩短到1分钟 。 ”张志朋说 。
【张志朋|“智能巡视”“主动防御” 智慧电网助力天津“碳达峰”率先实现】
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2020年9月11日 ， 天津市首座集中式储能电站——海旭道储能电站 ， 通过验收并一次性送电成功 。 该站占地面积1900平方米 ， 容量为10兆瓦/10兆瓦时 ， 通过两回10千伏专线连接110千伏游乐港变电站 。
依据能源小镇配电网特点 ， 国网天津电力遵循“集中式布置、集中式调控”的标准开展建设 ， 使用安全可靠的磷酸铁锂电池作为储能装备 ， 应用虚拟电厂、多能互补等多种技术手段 ， 提高分布式新能源并网水平和电网可调控容量占比 ， 为小镇电网安全又增加了一重保障 。
国网天津电力在储能站舱顶安装了光伏板 ， 降低了储能站运行温度 ， 让储能电池运行更稳定 ， 同时也降低了储能站的电损耗 。
“这个储能系统是小镇智慧用能体系的重要组成部分 ， 也是源网荷储融合互动中不可缺少的环节 ， 让主动控制电网变得更容易 ， 为更多清洁能源进入小镇开辟了新通道 。 通过对储能系统的调度 ， 利用储能的充放电快速、精确响应特性 ， 参与需求侧响应 ， 为提高电网运行管理水平和增强应急响应能力提供保障 。 ”张志朋说 。
依托集中式储能系统等可控资源 ， 国网天津电力在小镇整合分布式电源、集中式储能、可调节负荷等20兆瓦全要素资源 ， 建设了基于源-储-荷全量可控资源池的城镇级虚拟电厂 。 目前 ， 虚拟电厂可调负荷达36兆瓦 ， 有50户公共资源用户和500户居民用户等负荷、5.75兆瓦分布式电源、10兆瓦集中式储能负荷加入进来 。
虚拟电厂可以主动响应电网调度 ， 有效聚合可调资源 ， 分配可调潜力 ， 协调电网供需平衡 ， 实现小镇各种能源资源的优化配置 。 目前 ， 天津市共开展了4次春节填谷和1次夏季削峰需求响应 ， 智慧能源小镇参与其中 ， 累计降低参与企业用能成本2000余万元 。
来源：津云
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