充電樁“變身”電網穩定器

◎本報記者 吳純新

通 訊 員 甘依依 何伶凌

當新能源汽車開進充電站、連接充電樁時，充電樁已經“不動聲色”參與了省域電網調頻。這種車網互動的場景，已經成為現實。

2月27日上午10時50分，在湖北省孝感市漢川市霍城大道西側國網充電站，10餘個充電樁源源不斷為新能源汽車充電，孝感電網進入日負荷高峯時段。這時，湖北省電力調度中心監測到電網頻率略低於額定值，立即對虛擬電廠發出“調頻邀約”指令。充電站的調頻設備自動響應，充電樁輸出功率即刻從100%降至25%，讓渡出75%負荷參與電網調頻。僅10秒鐘後，充電樁功率又恢復至100%，電網調頻任務完成，而新能源汽車充電過程基本不受影響。

這是全國首個由虛擬電廠參與調頻的車網互動系統，由國網湖北省電力有限公司電力科學研究院（以下簡稱“國網湖北電科院”）與國網電動汽車服務湖北有限公司共同研發。以充電樁為代表的“分佈式充電寶”，通過虛擬電廠技術聚合後對頻率進行調節，可實現秒級響應，用户全程無感。

調頻是維護電網穩定的重要手段。電網的頻率一旦偏離額定值，電網控制系統就會自動增減機組有功功率，穩定電網頻率。

“頻率類似電網的‘心跳’，會隨着用電負荷變化而波動，當負荷過載、‘心跳’閾值超限時，會引發電網連鎖停電事故。”國網湖北電科院能源互聯網技術中心高級工程師饒瑋説，以往，電網調頻主要通過控制電廠發電機組出力來實現，具有一定侷限性。饒瑋團隊構建起一整套虛擬電廠調頻技術體系，通過數字化手段，將分佈式電源、儲能和負荷等“聚沙成塔”，並實現優化調度。

“以每個充電樁最低可調30千瓦計算，若全省有1000個正在運行的充電樁參與調頻，可調功率至少可達3萬千瓦，相當於1個大型火電機組調頻能力，可緩解區域電網頻率的波動壓力。”饒瑋介紹，充電樁運行功率對頻率變化具有快速響應特性，非常適合作為電網調頻的優質資源。

在充電站監控櫃裏，記者看到一個小巧的黑匣子，這正是虛擬電廠的核心部件——5G聚合網關。

“它接入站內所有充電樁的控制總線，一方面把充電樁的‘方言’轉換為‘普通話’，另一方面把上級控制指令拆解給需要控制的充電樁。這樣一來，就能打通充電樁和平台的通道，實現充電資源的即時數據採集和遠程控制。”饒瑋説。

目前，這套技術及裝備已在湖北省126個國網充電站推廣應用，有效實現充換電負荷資源參與調頻輔助服務市場。

國網湖北電力營銷部市場處處長佟翾表示，隨着大規模隨機性、間歇性能源接入，電網調頻需求將愈發強烈。國網湖北電力將持續深化虛擬電廠調頻技術應用，將其逐漸推廣到充電塔、光伏、儲能、可切負荷等新型能源領域，持續構築湖北電網調頻資源池，保障電力安全穩定運行，更好服務湖北經濟社會發展大局。