虛擬變電站是什么樣的？它不用占地數畝，更無須動輒數千萬元的建設資金，只需要利用現有網架結構，在分支線路交會處建立開閉所，結合分布式電源、儲能裝置及通信控制裝置將其虛擬成一座變電站，便可向周邊負荷供電。

在能源互聯網技術的加持下，6月19日，河北省首座以消納光伏扶貧和提高山區供電的虛擬變電站——平山縣營里虛擬變電站正式投運。自此，不僅可以提高當地分布式電源利用小時數，增加農民收入，提高農網供電可靠性，還可大大減少電網投入，為末端電網輕資產發展邁出了探索實踐的一步。

為什么要建設這樣一座虛擬變電站？它是怎樣開展工作的，有哪些技術亮點，又能帶給農戶怎樣的便利？近日，記者在該變電站投運前實地探訪，對此進行深入了解。

智能儲電 平穩發電

站在平山縣營里鄉桃元村邊的山坡上，一排排錯落有致的藍色光伏板在陽光下熠熠生輝，正源源不斷地將光能轉化成電能。

利用當地優越的光資源實現光伏扶貧，這已經成為不少地區脫貧的新路徑。不過，因為營里鄉屬于深山區，處于配電網末端，安裝村級光伏后，一度出現功率倒送及光伏并網點電壓越限的情況，對電網安全穩定運行造成沖擊，而且，營里線發生故障時會對全鄉正常用電造成一定影響，供電可靠性較低，一旦停電，光伏發電也將無法送入電網，影響發電收益。

有了虛擬變電站，這些問題再也不用擔心。

記者看到，和普通變電站不同，營里虛擬變電站占地不過數百平方米，相比同電壓等級變電站，節省建設占地95%。它主要由開關站、儲能系統和配網邊緣控制服務中心組成，并通過利用能源互聯網技術，將三者虛化為一座變電站，10千伏出線向周邊負荷供電。

剩余電量16%、剩余電量17%……距離桃元村不遠的營里供電所內，虛擬變電站正在試運行，山坡上光伏板轉化的電能正在一點點存到儲能系統中。

“將多余的光伏電量存入儲能裝置后，即可解決分布式電源并網消納難題，實現在光伏低谷發電，釋放電量，起到削峰填谷的作用，有效提高配電網供電可靠性和電能質量。”營里鄉供電所所長陳立元高興地說，此舉預計可年增加農戶收入20余萬元。

“聰明大腦”可形成能源互聯

除了可以為資源匱乏地區賦能，增加農民收入，營里虛擬變電站還非常“聰明”。

打開變電站的能量管理系統，記者看到，儲能電池、光伏發電等運行狀態一目了然。更厲害的是，通過變電站邊緣控制服務中心這一“大腦”，變電站還可以實現對光伏電站、開閉所智能終端設備、調度系統的數據等進行有效分析，實現對“源（光伏電源）、網（配電網）、荷（電網供電負荷大小）、儲（儲能裝置的充放電操作）、用（用戶端的用電可靠性、電壓和智能用電）”的協調優化運行。

“營里鄉用電量小，供電半徑長，用戶末端電壓偏低，供電可靠性相對較差，一旦出現故障波及范圍廣。加之山路崎嶇，故障排查、修復時間長。”平山縣供電公司運維班班長李國國告訴記者，虛擬變電站投用后，便可以通過數據分析快速故障研判，做到快速隔離故障，并通過儲能裝置對非故障區恢復供電，也為快速搶修贏得了時間。

陳立元給記者算了一筆賬：去年5月的一天，營里鄉突遇大風惡劣天氣，4名搶修人員翻山跨梁近兩個小時才確定出故障點。虛擬變電站建成后，將10千伏營里線路一分為四。一旦發生停電，通過虛擬變電站進行故障研判、隔離，第一時間就可判定故障所處的分支線路，搶修時間較之前整整節省了一個小時。

“營里虛擬變電站投用后，即可形成能源互聯。該鄉供電半徑也將由29公里縮短至18公里，提高末端電能質量。”市供電公司有關負責同志表示，該虛擬變電站提出了“源儲互濟”和“即斷即愈”的有源配電網運行策略，將傳統配電網改造成了“可并網、可離網、運行方式靈活、供電能力強、可靠性高”的“有源自治自愈配電網”。

實現突發情況“微網”運行

記者在采訪中了解到，針對配電網末端供電可靠性低、分布式電源消納能力弱等問題，傳統的方法是新建35千伏變電站，最初，平山縣供電公司也向上級提出了這樣的申請。不過，經省市專家反復論證，多方位調查研究，針對營里鄉電網特定條件，提出了建設虛擬變電站這一嶄新的解決方案。

“建設虛擬變電站，可有效減少電網投資成本。”平山縣供電公司五級職員劉志輝解釋說，新建常規35千伏變電站投資約為3700萬元，虛擬變電站的投資約1000萬元，可節約電網投資73%。

據介紹，該項目投資929萬元，新建線路1.94公里，新增1臺容量為0.16兆伏安的配變、3座儲能柜等基礎設施。去年12月3日開工后，施工單位45名工作人員克服天氣寒冷、地形復雜等困難，日夜不停地實施作業，并最終于今年1月20日完成1600千伏安箱變投運工作，提前完成建設任務。

“營里虛擬變電站儲能裝置并網運行后，將實現全功能運行，邊緣控制中心也可以在外部故障切除后，進行一鍵‘黑啟動’，該供電區域的電網可實現故障期間緊急供電，由‘儲能電廠+光伏電廠’實現營里鄉微電網運行2小時以上，保證居民緊急用電。”市供電公司發展部專責馬樂表示，未來，他們還將根據虛擬變電站運行后的實際數據進行分析總結，繼續提升基于邊緣計算的區域配電網綜合運行管理能力，提升末端配電網運行管理水平。

此外，該技術還可推廣應用到海島、孤島及偏遠地區等，可進一步提高供電可靠性，為用戶提供優質的用電體驗。
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