“現(xiàn)在，我們正在做的是由光伏加儲能系統(tǒng)組成的直流孤島運行啟動試驗。大家可以看到，電池模擬器已經啟動，儲能直流變換器正在建立750伏的直流電壓。隨后，光伏模擬器及光伏直流變換器啟動，模擬光伏發(fā)電過程，并向儲能電池充電。”11月21日，在位于河南平頂山的平高集團智慧物聯(lián)直流共享實驗室內，北京平高清大科技發(fā)展有限公司副總經理程鐵漢正在介紹智慧物聯(lián)直流共享實驗室進行的低壓動模仿真試驗。該實驗室于10月份正式投入使用。

解決關鍵難題提升直流系統(tǒng)測試技術和能力

當前，光伏等可再生能源發(fā)展迅速，直流設備和系統(tǒng)應用范圍不斷擴大，直流設備數(shù)量和負荷需量也持續(xù)增長。伴隨著國家電網(wǎng)有限公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設的逐步推進，中低壓直流生態(tài)圈將與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設進一步融合。

“直流化設備及系統(tǒng)的優(yōu)勢很明顯——可提升電能質量、降低線路損耗、提高能量傳輸效率及供電可靠性、便于分布式電源及儲能裝置接入。直流技術的發(fā)展給直流系統(tǒng)測試技術和測試能力都提出了更高的要求。”平高集團總工程師鐘建英說。

2018年以來，平高集團聚合產業(yè)尖端技術力量，大力推動中低壓直流系統(tǒng)的建設和應用。該公司投資建設了基于電力物聯(lián)網(wǎng)架構的智慧物聯(lián)直流共享實驗室。該實驗室打造了集系統(tǒng)仿真、方案驗證、裝備測試、直流展示于一體的開放、共建、共享式平臺，為中低壓直流生態(tài)圈建設奠定了堅實的技術裝備基礎。

2018年10月，為探索低壓直流生態(tài)建設經驗，傳播智慧物聯(lián)直流生態(tài)系統(tǒng)理念，平高集團聯(lián)合河北雄安新區(qū)供電公司，共同開發(fā)了融合高效發(fā)電、安全儲電、可靠變電、靈活用電、能源信息實時管控于一體的智慧直流屋——“綠能魔盒”。

“綠能魔盒”于2018年11月份在雄安新區(qū)市民服務中心亮相，搭建了包含直流接入、直流變換、直流控制與保護、儲能、直流電器的全直流化環(huán)境，實現(xiàn)了源、網(wǎng)、荷、儲、控五大系統(tǒng)要素的完整呈現(xiàn)，展示了智慧物聯(lián)直流共享實驗室的功能。

隨后，平高集團不斷加快智慧物聯(lián)直流共享實驗室的建設進程，逐步打破阻礙低壓直流技術發(fā)展的試驗技術和試驗場地的束縛。今年10月，智慧物聯(lián)直流共享實驗室正式投入使用。

全場景業(yè)務覆蓋構建一體化監(jiān)控系統(tǒng)

“智慧物聯(lián)直流共享實驗室具有模塊化平臺系統(tǒng)，可實現(xiàn)矩陣式功能集成、多元可重構拓撲、全場景業(yè)務覆蓋、物聯(lián)化統(tǒng)一監(jiān)控等功能。”鐘建英說，國內所有致力于中低壓直流技術推廣的科研院所、企業(yè)、重要客戶，都能基于通用接口和通信協(xié)議接入平臺，對直流技術進行測試、分析、優(yōu)化和完善，有利于推動中低壓直流技術快速發(fā)展。

智慧物聯(lián)直流共享實驗室作為可覆蓋中壓—低壓—用戶側一體化多元生態(tài)圈的直流共享實驗室，目前研究集中在直流配用電系統(tǒng)規(guī)劃與評估方法、直流配用電系統(tǒng)保護與安全、中低壓直流關鍵設備研制等方面。平高集團期望通過開展設備測試、租賃、合作開發(fā)等多種共享模式，建立開放共享平臺，探索共享機制，創(chuàng)新商業(yè)模式，打造中低壓直流一體化多元生態(tài)圈，推動全行業(yè)中低壓直流設備研發(fā)檢測及核心技術的突破。

“智慧物聯(lián)直流共享實驗室試驗平臺的各子平臺既可獨立運行，又可相互連接，根據(jù)運行試驗和設備測試方式需求，可實現(xiàn)全場景業(yè)務覆蓋功能。”鐘建英表示，各子平臺均預留充足的接口與空間，方便組建中低壓直流電力網(wǎng)絡的多場景模型，也便于后續(xù)擴建和功能持續(xù)完善。

“智慧物聯(lián)直流共享實驗室另一個非常重要的特點就是基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)架構搭建一體化監(jiān)控系統(tǒng)。”鐘建英說，該實驗室平臺具有架構開放、終端多元、業(yè)務集成、資源復用、泛在連接等特點，試驗設備作為泛在感知層基礎，收集大量數(shù)據(jù)并進行邊緣處理。處理后的數(shù)據(jù)通過4G和光纖傳輸，上傳至實驗室系統(tǒng)云平臺，實現(xiàn)動態(tài)模擬試驗、低壓直流展示、中壓試驗的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測。

平高集團與國網(wǎng)河北電力計劃將智慧物聯(lián)直流共享實驗室打造為國家級重點實驗室。雙方擬依托雄安新區(qū)低壓直流建設需求，逐步建立完善相關標準規(guī)范，整合各類技術、資金及客戶資源，積極引導項目供需對接，打造多方共建、風險共擔、利益共享的商業(yè)共同體，支撐泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設，為雄安新區(qū)建設低壓直流示范城市奠定堅實基礎。