福建湄洲岛：打造岛屿级微电网 助推生态低碳岛建设

8月16日，福建莆田供电公司员工张世良打开多端互联低压柔性微电网系统，查看湄洲岛5个台区电网的运行情况。该系统于7月中旬投运，为台区级微电网的构建提供了可复制、可推广的解决方案。

国网福建省电力有限公司在湄洲岛开展岛屿级新型电力系统示范建设，重点建设多端互联低压柔性微电网项目，基于融合终端、柔性互联装置，提升台区侧微电网的自平衡、自调节、自管理及秒级“自愈”能力，满足新能源项目并网和电量消纳需求，助推生态低碳岛建设。

从单台区到互联环网

岛上核心区用电更可靠

湄洲岛是妈祖信俗世界非物质文化遗产所在地，每年迎送约600万游客。妈祖庙是湄洲岛国家级旅游度假区、国家5A级旅游景区的核心景区，每年会举行众多节日活动，对供电可靠性和电能质量的要求不断提高。

以往，解决妈祖庙所在的供电台区——湄洲岛宫下1号和北部2号台区重载、设备故障等问题，供电公司一般采取传统的变压器新建、增容或负荷分割转供电等方式，存在协调工作烦琐、落地困难、操作时间较长等问题。

3月中旬，莆田供电公司启动多端互联低压柔性微电网项目建设。该公司选取岛上轮渡码头、联检、宫下村、北部4个台区以及朝圣停车场5个点位，将5个台区在直流侧互联形成环网，在低压柔性互联装置的交流侧与台区变压器相连。该项目彻底解决了传统电网电流过大不能环网运行的问题，实现了从传统的单台区独立运行到多台区环网集群的功率互济，完成了配电网由被动向主动的转变。5个台区之一的负载过高时，在微电网的自动控制下，可以接受邻近低负载台区的互济功率，实现变压器过重载的自动治理。此外，台区故障停电恢复的时间也从平均半小时缩短至秒级。

“在旅游旺季，如果位于岛上旅游区的朝宫街出现用电负荷激增的情况，多端互联低压柔性微电网就可以把轮渡码头的光伏发电电量调剂过来使用，实现多个10千伏线路、不同台区之间的电能互济。”该项目负责人、湄洲岛供电公司员工蔡哲介绍。

转换环节减少

新能源电量消纳能力更强大

在碳达峰碳中和背景下，新能源电源接入电网的比例正在逐渐提升。湄洲岛为典型的亚热带海洋性季风气候，风能、太阳能、海洋能等可再生能源丰富。截至目前，全岛共建成22个光伏发电项目，累计发电装机容量为1329.5千瓦、年发电量160万千瓦时。加上来自忠门镇的风电，目前岛上50%的用电量来自清洁能源。

“过去光伏板发出的直流电并网时，需要变成交流电，而送到新能源汽车直流充电桩等需要使用直流电的客户侧设备时，又需要再转换为直流电。这个传输过程会产生一定的电能损耗。”蔡哲介绍。

多端互联低压柔性微电网项目创新应用了光伏电源、充电桩直流并网技术，将光伏电源、充电桩、储能车通过直流母线直接并网。项目首次研发应用了完全符合国家电网低压柔性直流系统典型设计的Ⅰ型、Ⅱ型低压柔性互联装置，通过系统的协调控制，有效减少了转换环节，实现了光伏电量就地、就近高比例消纳。运行数据显示，多端互联低压柔性微电网建成后，光伏发电传输至终端消费的整体电能损耗降低了44%。

探索电网新形态

优化源网荷储协同控制

随着新型电力系统建设不断推进，风电、光伏发电等新能源电源将在部分场景下成为主力电源。目前，新能源电源大规模集中并网技术已相对成熟，而源网荷储协同控制技术还有较大发展空间。

多端互联低压柔性微电网项目的建成，将传统的单个配电变压器供电转变为多个配电变压器集群供电，通过移动储能车将传统静态电网转变为可移动式的动态重构组网，实现储能装置的灵活调用，解决了分布式电源不确定性出力与负荷间的时空不匹配问题，提高电力系统应对极端事件的弹性恢复能力。

该项目还在电力调度系统基础上，建立“网-车”互联系统，通过系统合理调度，使移动储能车、车网互动新能源汽车参与电网的功率调节，实现多能互补、时空互济、能量均衡等效果。当微电网全停时，移动储能车还可以替代柴油发电机为电网黑启动建立初始电压，带动分布式光伏电源为微电网供能。同时，该项目应用数字新技术，针对环网型微电网多方向、多目标、多约束的控制需求，应用高容错、高拓展、适应分布式计算可自主优化的源网荷储协同控制系统。

目前，该项目在重构电网、装置研发、电源接入、安全保障、协同控制等方面拥有5项国内首创技术，在直流发电并网、直流电量消纳、移动储能车方面拥有3项国内领先技术。这些技术的突破，为光伏发电、风电等高密度分布式电源并网提供了新的可推广模式，也为储能电池设备的应用、新能源汽车作为分布式储能单元参与电网调节提供了技术支撑。