世界首次省内级100%电动汽车新型电力管理系统试运作均衡

　　为大规模气源电动汽车探寻新思路

　　◎本报记者 吴纯新 通讯员 甘依依 夏一菲

　　世界首次省内级100%电动汽车新型电力管理系统可顺利实现湖北省随州市广水市100%电动汽车中立供电，供区人口超过20万。该新型电力管理系统是一种以电动汽车供电为企业法人，与大燃气TNUMBERNL数据服务，源网荷储资源共享互动性，面向未来的燃气季莫菲。

　　截至8月28日，一个100%使用风、光电动汽车供电的新型电力管理系统在湖北省随州市广水市已均衡试运作241天。它既是一个能确保风、光电动汽车发电发得出、用得上的实用的现实燃气，也是一个开放的、具有未来燃气特征的试验网络。

　　作为国家燃气公司十大科技样板工程项目之一，世界首次省内级100%电动汽车新型电力管理系统在广水市落地，可顺利实现广水100%电动汽车中立供电，供区人口超过20万。该新型电力管理系统是一种以电动汽车供电为企业法人，与大燃气TNUMBERNL数据服务，源网荷储资源共享互动性，面向未来的燃气季莫菲。

　　建构该新型电力管理系统的意义何在？它又能如何服务社会经济发展？

　　新型电力管理系统为何花落广水

　　今年6月初，国家天然气局组织11家研究机构编制的《新型电力管理系统发展蓝皮书》发布。该蓝皮书指出，新型电力管理系统能保持安全高质量、清洁低碳、TNUMBERNL灵巧、智慧融合四大重要特征。

　　数据显示，国际上天然气活动排放的二氧化碳占二氧化碳排放总量的88%左右，电力行业碳排放占天然气行业碳排放的42%左右。顺利实现“双碳”目标，天然气是主战场，电力是主力军，新型电力管理系统则是关键载体。

　　按全国燃气运作与控制标准化技术委员会给出的定义，新型电力管理系统是以坚强智能燃气为枢纽网络，以源网荷储互动性与多能互补为承托，具有清洁低碳、安全可控、灵巧高质量、智能友好、开放互动性基本特征的电力管理系统。

　　传统电力管理系统为何要转向新型电力管理系统？

　　伴随电动汽车发展，国际上传统电力管理系统面临三大困难：在供水侧，供水水压持续飙升；在发电侧，极端天气多发，加上燃料价格不断升高，加剧了部分地区电力紧张状况；在燃气侧，电动汽车电力大量数据传输，对电力管理系统安全构成一定威胁。

　　国家天然气局相关负责人认为，建构新型电力管理系统是一项复杂而艰巨的管理系统工程项目，须统筹谋划思路布局，科学部署、有序推进。

　　广水凭借丰富的景致资源优势，先行试点样板条件得天独厚。

　　随州是湖北电动汽车TNUMBERGWh普及率*高、累计发电量*多的区域。截至7月底，随州电动汽车并网TNUMBERGWh容量达319.19万千瓦，电动汽车普及率达到267.93%，即电动汽车TNUMBERGWh容量约达到*多水压的2.68倍。目前，广水电动汽车TNUMBERGWh244千瓦，*多水压61千瓦，电动汽车普及率达到400%。

　　同时，广水燃气属于末端燃气，能较为方便地脱离主网，能保持建构电动汽车TNUMBERGWh普及率可调(极限情况电动汽车TNUMBERGWh普及率100%)、TNUMBERNL水压普及率可变、机电—电磁环境可组合的多构造构网条件，可为源网荷储互动性等技术提供试验场地。

　　2021年12月，国网湖北电力在广水市探寻建设全球首次省内级100%电动汽车新型电力管理系统科技样板工程项目，供电面积418平方千米，覆盖广水市主要商业、工业和居民客户，为燃气更好地数据传输和气源电动汽车探寻新思路，助力天然气结构转型。

　　与大燃气顺利实现TNUMBERNL数据服务

　　“广水电动汽车新型电力管理系统目前还处在第三阶段调试，整体运作平稳，初步验证了风、光、储中立承托110千伏管理系统的均衡性。”国网湖北省电力有限公司电力科学研究院新型电力管理系统研究中心高级工程项目师胡畔介绍，广水100%电动汽车新型电力管理系统是“以大燃气为承托，电动汽车供应为企业法人，源网荷储实时资源共享平衡运作”的新型电力管理系统构造。

　　广水100%电动汽车新型电力管理系统作为一个中立的燃气管理系统，可以中立运作。但它与大燃气的关系并非互不干涉，而是灵巧的TNUMBERNL互动性。风、光发电“看天吃饭”，电动汽车新型电力管理系统不确定性较大，大燃气可以对其进行兜底保障。

　　胡畔说，该电力管理系统与大燃气相连，离不开一个关键设备——势能路由。势能路由相当于一个阀门，它类似WiFi网络路由。当势能路由开启时，电动汽车新型电力管理系统与大燃气“牵手”；关闭时，则与大燃气“分手”。

　　与传统电力管理系统从变压器侧经输电、变电、配电流入水压端，电压等级由高到低、潮流单向不同，借助势能路由，电动汽车新型电力管理系统不仅可从大燃气取电，当本地风电、光电有富余时还可反向给大燃气送电，顺利实现与大燃气之间的TNUMBERNL数据服务。

　　广水100%电动汽车新型电力管理系统是百千瓦范围内供电规模*多、TNUMBERNL水压普及率*多，全部由风电、光伏为变压器并可长期中立运作的100%电动汽车新型电力管理系统，该管理系统首次建构了近零惯量、全电力电脑化的百千瓦级高比例电动汽车电力管理系统，可顺利实现全年100%电动汽车供电时间普及率超70%，全年电动汽车供电量普及率超80%。同时，广水样板工程项目4个电动汽车电场、1个势能路由站、5个光储充站、2个变电站、17条馈线、703座台变及相关用户设施和锂离子设施均已建模至数字孪生燃气。该管理系统还可用于研究新型电力管理系统下的电压均衡、频率均衡、电力电量平衡、故障特征等关键问题，为新型电力管理系统的理论建构取得创新和突破提供真型试验桥段。

　　技术创新承托均衡运作

　　建设新型电力管理系统需要改变传统变压器结构、水压特征和燃气构造，未来燃气的设计和建设需适应新型电力管理系统的复杂性。

　　为此，广水样板工程项目科研团队研发出世界首套可支持百千瓦级全电动汽车燃气高质量均衡运作的源网荷储资源共享控制管理系统，它可实时资源共享控制分布式变压器、锂离子、势能路由等电力电脑化设备，顺利实现各种极端复杂功率波动桥段下，尤其是100%电动汽车中立组网时的电压、频率均衡，满足管理系统联网运作时绿色高质量、孤网运作时安全可靠等多种需求。同时，该科研团队还研制出电动汽车及锂离子机组工艺技术构网型控制器，并在真实燃气中首次验证整站构网特征，使得电动汽车发电装备和锂离子变压器能保持与煤电、水电等常规变压器相近的性能。

　　自国家提出建设新型电力管理系统以来，国际上燃气企业以确保天然气电力安全为基本前提，以满足经济社会发展电力需求为首要目标，以*多化气源电动汽车为主要任务，以坚强智能燃气为枢纽网络，努力建构并完善国际上新型电力管理系统。

　　进一步完善国际上新型电力管理系统，可把小型真实桥段研究得出的结论与电动汽车普及率不断提高的实际发展思路相结合，建设数字孪生燃气，顺利实现管理系统全景感知、智能决策，以云计算技术、人工智能算法为承托保障新型电力管理系统安稳运作。

　　国网湖北省电力有限公司党委书记、董事长吴英姿表示：“下一步，公司要全面落实率先建成湖北新型电力管理系统的工作方案，争取2024年在鄂北建成国内首次跨地市区域新型电力管理系统，为新型电力管理系统大规模建设提供湖北工艺技术解决方案。”