充电桩“变身”电网稳定器

2025-04-01 09:19

当(dang)新能源(yuan)汽车开进充(chong)(chong)电站、连(lian)接充(chong)(chong)电桩时，充(chong)(chong)电桩已(yi)经“不动声色”参与(yu)了省域(yu)电网调频(pin)。这种车网互(hu)动的场(chang)景，已(yi)经成为现实。

2月27日上午10时(shi)50分(fen)，在湖北省孝感(gan)市汉川(chuan)市霍城大道西侧(ce)国网充(chong)电(dian)(dian)(dian)站，10余个充(chong)电(dian)(dian)(dian)桩(zhuang)源(yuan)源(yuan)不断为新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)车充(chong)电(dian)(dian)(dian)，孝感(gan)电(dian)(dian)(dian)网进入(ru)日负荷高峰时(shi)段。这时(shi)，湖北省电(dian)(dian)(dian)力调(diao)(diao)(diao)度中心监测到电(dian)(dian)(dian)网频(pin)率略低于额定值，立即对虚(xu)拟(ni)电(dian)(dian)(dian)厂(chang)发(fa)出(chu)(chu)“调(diao)(diao)(diao)频(pin)邀约”指(zhi)令。充(chong)电(dian)(dian)(dian)站的(de)调(diao)(diao)(diao)频(pin)设备自动响应，充(chong)电(dian)(dian)(dian)桩(zhuang)输(shu)出(chu)(chu)功(gong)率即刻从100%降(jiang)至25%，让渡出(chu)(chu)75%负荷参与(yu)电(dian)(dian)(dian)网调(diao)(diao)(diao)频(pin)。仅10秒钟后(hou)，充(chong)电(dian)(dian)(dian)桩(zhuang)功(gong)率又恢复(fu)至100%，电(dian)(dian)(dian)网调(diao)(diao)(diao)频(pin)任务完成(cheng)，而新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)车充(chong)电(dian)(dian)(dian)过(guo)程基本(ben)不受(shou)影响。

这是全国(guo)首个由虚拟电(dian)厂(chang)参与调(diao)频(pin)的(de)车(che)网互动系统，由国(guo)网湖北(bei)省电(dian)力(li)有限公司电(dian)力(li)科学研(yan)究(jiu)院（以下(xia)简称“国(guo)网湖北(bei)电(dian)科院”）与国(guo)网电(dian)动汽车(che)服务湖北(bei)有限公司共(gong)同研(yan)发。以充(chong)电(dian)桩为代表的(de)“分布(bu)式充(chong)电(dian)宝”，通过虚拟电(dian)厂(chang)技术聚合后对频(pin)率进行调(diao)节，可实现(xian)秒级响应(ying)，用户全程无感。

调频(pin)(pin)是维护(hu)电网(wang)稳定(ding)的(de)重要手段。电网(wang)的(de)频(pin)(pin)率一旦偏离额定(ding)值，电网(wang)控制系统就会自(zi)动(dong)增减机组有功(gong)功(gong)率，稳定(ding)电网(wang)频(pin)(pin)率。

“频率类似(si)电(dian)网(wang)的(de)‘心跳’，会随(sui)着用电(dian)负荷变化(hua)而波动，当负荷过(guo)载(zai)、‘心跳’阈值超限(xian)时，会引发电(dian)网(wang)连(lian)锁停电(dian)事故。”国网(wang)湖(hu)北电(dian)科(ke)院能源(yuan)互联网(wang)技术中心高级工程师饶(rao)(rao)玮说，以往，电(dian)网(wang)调频主(zhu)要(yao)通(tong)过(guo)控(kong)制电(dian)厂发电(dian)机组出力来实现，具有一定局限(xian)性。饶(rao)(rao)玮团队(dui)构建起(qi)一整套虚拟(ni)电(dian)厂调频技术体系，通(tong)过(guo)数字化(hua)手段，将分布式电(dian)源(yuan)、储(chu)能和(he)负荷等(deng)“聚(ju)沙成塔(ta)”，并实现优化(hua)调度。

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“以每个充(chong)电(dian)桩最低(di)可(ke)调(diao)30千(qian)瓦计算，若全(quan)省有(you)1000个正在运(yun)行的充(chong)电(dian)桩参与调(diao)频(pin)，可(ke)调(diao)功(gong)率(lv)至少(shao)可(ke)达3万千(qian)瓦，相当于1个大型火电(dian)机组调(diao)频(pin)能力(li)(li)，可(ke)缓(huan)解区域(yu)电(dian)网频(pin)率(lv)的波动压力(li)(li)。”饶玮介绍，充(chong)电(dian)桩运(yun)行功(gong)率(lv)对频(pin)率(lv)变化具有(you)快速响应(ying)特性(xing)，非常适合作为(wei)电(dian)网调(diao)频(pin)的优质资源(yuan)。

在充电站监控柜(ju)里，看到一个小(xiao)巧的黑(hei)匣子，这正是(shi)虚拟电厂的核心(xin)部件——5G聚合网关(guan)。

“它接入站内所有充(chong)电(dian)(dian)桩的(de)(de)控制(zhi)总线，一方(fang)面(mian)(mian)把(ba)充(chong)电(dian)(dian)桩的(de)(de)‘方(fang)言’转(zhuan)换为‘普通(tong)话’，另一方(fang)面(mian)(mian)把(ba)上级控制(zhi)指令(ling)拆解(jie)给需要控制(zhi)的(de)(de)充(chong)电(dian)(dian)桩。这样一来，就能打(da)通(tong)充(chong)电(dian)(dian)桩和平(ping)台的(de)(de)通(tong)道，实(shi)现充(chong)电(dian)(dian)资源(yuan)的(de)(de)实(shi)时数据采集和远(yuan)程控制(zhi)。”饶(rao)玮(wei)说。

目前，这套技(ji)术及装备(bei)已在湖北(bei)省(sheng)126个国网充电(dian)站推广应用(yong)，有效实现充换(huan)电(dian)负荷资源参与(yu)调(diao)频辅助服务市场。

国网湖北(bei)(bei)电力(li)(li)营(ying)销部市场(chang)处处长佟翾表示(shi)，随着大(da)规(gui)模随机性、间(jian)歇性能源接入，电网调频(pin)需(xu)求将愈发强烈(lie)。国网湖北(bei)(bei)电力(li)(li)将持续(xu)深化虚拟电厂调频(pin)技术应(ying)用，将其逐渐推广到充电塔、光伏、储能、可切(qie)负荷等新型(xing)能源领域，持续(xu)构(gou)筑湖北(bei)(bei)电网调频(pin)资源池，保障(zhang)电力(li)(li)安全稳定运行，更好服务湖北(bei)(bei)经济社会(hui)发展大(da)局(ju)。（科技日报）