【儀表網 儀表下游】導讀：北京2022年冬季奧運會的步伐日漸稠密，本屆冬奧會最大的亮點與宣傳點莫過于100%綠電全覆蓋，在我國可再生能源迅猛發展、“雙碳”目標堅定不移、新型電力系統探索前進的當下，本屆冬奧會在保電供電方面的的示范意義不言而喻。
當新型電力系統遇上2022年冬季奧運會——100%綠電是基礎、源荷協同是要求、智能互動是趨勢、堅強電網是保障。正是基于以上需求，國網冀北電力充分發揮張家口地區資源稟賦和前期示范的基礎，從“源-網-荷-儲”全方面打造了一個張北特色的新型電力系統地區級樣板，在服務冬奧會的同時，推動新型電力系統在張家口可再生能源示范區落地。
“源”端典范——源網深度融合
位于張北縣的國家風光儲輸示范電站是國網冀北電力打造的新型電力系統“源”端典范，高比例可再生能源裝機使其成為我國最大的風光儲輸示范工程。電站擁有500MW風電裝機、100MW光伏裝機以及70MW儲能裝置，在智能電網技術框架下，以“風光互補、儲能調節、智能輸電、平穩可控”為目標，打造了一張新能源領域的“國家名片”。
之所以稱之為“源”端典范，不僅在于示范工程高比例的可再生能源裝機，還在于其對并網、輸電環節智能可控。示范工程采用全球首創的“風光儲輸聯合發電”技術路線，實現“智能電網調度技術支持系統基礎平臺”在新能源場站監控系統的首次應用，優化協調風光儲各系統運行狀態，減小風電和光伏發電功率大幅度、高頻率波動，提高電網接納風電和光伏電源能力，實現風光儲聯合發電系統的全景監測和綜合控制，真正意義上實現了以可再生能源為主的電源端與電網端的友好互動。
值得一提的是，國家風光儲輸示范工程不但是新型電力系統發展背景下的電源端樣板工程，其風光發電設備也堪稱新能源界的百科全書。該工程安裝5種不同技術類型的光伏組件、6類采光跟蹤系統支架、單機500千瓦、630千瓦的2種逆變器；風電機組覆蓋2-5MW的直驅型、雙饋型風電機組，包含1MW垂直軸風機在內多種整機設備。
可以說，國家風光儲輸示范工程破解了大規模新能源集中并網、集成應用的世界性難題，為未來新型電力系統所面臨的高比例可再生能源大規模并網提供了技術和經驗積累。同時，近60萬千瓦可再生能源裝機也在不久的將來投入冬奧會供電工作中，進一步以靈活的理念、領先的技術迎接2022年冬奧會供電大考。
“多能互補”微電網助冬奧交通樞紐綠色運行
新型電力系統的顯著特點之一是以新能源、或者說可再生能源為電源主體，在此基礎上實現源端與負荷端的柔性互動、互補互濟。在2022冬奧會中，“崇禮冬奧專區多能互補微電網示范工程”將為冬奧專區交通樞紐站提供高可靠性綠電供應及電能管理，成為新型電力系統的網格化應用示范之一。
該微電網工程由全球能源互聯網研究院、國網冀北電力等單位牽頭實施，坐落于崇禮東奧專區交通樞紐站，以柔性變電站為能量管理樞紐，構建了涵蓋風光、儲能、新能源汽車充電樁等多能互補的交直流微電網系統。系統接入1.26MW王子溝光伏電站，配置700kwh儲能，與外來綠電相結合為交通樞紐重要的負荷提供可靠的、100%的清潔能源供電，實現分布式電源就地消納和“源-網-荷-儲”智能化互動。
“崇禮冬奧專區多能互補微電網示范工程”有三大核心技術，一是微電網系統控制與模式切換技術，可保證多電源切換過程中母線電壓穩定，做到“零閃動、零感知”；二是微電網故障隔離與恢復技術，將微電網分為多個功能區，故障期間保障負荷供電不間斷；第三則是需要重點關注的多端口柔性變電站關鍵裝備。
多端口柔性變電站關鍵裝備即電站換流閥。該裝備首創三相一體式“井”字形布置的子模塊外絕緣機構，以高頻變壓器為中心分成4個獨立絕緣分區，布置四個不同電位的功率子單元，實現了換流閥模塊的緊湊化設計，大幅提升功率密度，實現了多端口一體化集成，以及在重要負荷綠色供電場景下的應用。
目前，崇禮冬奧專區多能互補微電網示范工程已正式封頂，啟用后每天可送電一萬余千瓦時。在不久的將來，行業將見證這個“五臟俱全”的微電網系統為冬奧會期間的綠色交通提供保質保量的電能供應與服務。
多項工程護航冬奧“保電”重任
進入冬奧會核心區域，張家口賽區臨時電力施工項目正在如火如荼建設中。兩條落差為136.2米和114.7米雪道以及周邊4座競賽場館、5座非競賽場館、轉播用電、保障人員的生活用電、觀眾用電都由臨電系統提供。
為此，國網冀北電力抽調了500多名技術骨干組成了冬奧臨電施工團隊，從6月份進駐現場，克服重重施工困難。目前10kV電纜敷設、箱變安裝工程已完成，0.4kV低壓電纜敷設、終端箱安裝等工作正在進行中，整個臨電工程即將于11月底調試驗收。
在冬奧核心區域的110kV奧雪變電站中，作為最前端指揮系統，冬奧現場分指揮部保障平臺也起到了重要作用，系統平臺作為現場指揮部的主要技術支撐系統，集成了場館配網采集、公網配網設備監測、主網設備監控和D5000等業務系統14套，綜合應用北斗定位、智能機器人、智能鎖具、單兵裝備等物聯網技術，實現電網與場館的智能監控、資源全網調配、指揮實時穿透等業務流程的高效貫通和有序運轉，確保賽事供電保障萬無一失。
核心區域外，張北柔性直流電網工程也在爭分奪秒為冬奧會綠電供應做足前期工作。國慶前夕，位于張北草原上的±500千伏中都換流站首次停電檢修工作進入尾聲，這項擁有“十二項世界第一”稱號的電網工程，為期89天的首次停電檢修即將結束，超過1300名運檢人員將完成13個直流專業、17816項檢修試驗。
中都換流站是張北柔性直流電網工程的重要送端變電站，能夠將張北地區的清潔風能通過工程四端環網源源不斷的輸送到首都北京，助力北京26個冬奧場館實現100%清潔能源供應。
在國家雙碳目標及新型電力系統建設的大背景下，依托張家口豐富的可再生能源稟賦，國網冀北電力聯合張家口市政府積極打造新型電力系統示范區，再有100多天，系統中的各個典型工程將在冬奧會中全面落地并接受檢驗。
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