“在海島上建設(shè)微電網(wǎng)，雖然看起來工程體量并不大，但和陸地上相比，建設(shè)難度要翻上好幾倍。"開山島智能微電網(wǎng)建成已經(jīng)一年多，但參與項目設(shè)計和建設(shè)的江蘇經(jīng)研院多能互補設(shè)計專職張群依然深有感觸。

在外海島嶼建設(shè)微電網(wǎng)，大型施工機械無法上島，設(shè)備物資的運輸、海上施工作業(yè)等都是困擾建設(shè)人員的難題。特別是在島礁沙灘上架設(shè)風(fēng)機等大型設(shè)備，沒有可借鑒的先例。

在開山島微電網(wǎng)30千瓦風(fēng)機架設(shè)過程中，國網(wǎng)江蘇電力利用海水退潮期，在礁石基礎(chǔ)上打入1100余根鋼筋錨釘，并第1次使用海上特種作業(yè)船舶一次性澆注C40混凝土500余噸，開創(chuàng)了江蘇電網(wǎng)海上大型施工作業(yè)的先河。

“在開山島智能微電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的初期，王仕花對我們提出的要求是修舊如舊，盡量保持島上建筑的原貌，不破壞開山島整體景觀。"張群介紹說。

國網(wǎng)江蘇電力組織國內(nèi)氣象、地質(zhì)、水文等方面的專家，梳理分析開山島區(qū)域的歷史氣象數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果重新設(shè)計光伏板的安裝方式，在保證足夠發(fā)電效率的基礎(chǔ)上，將光伏板安裝角度設(shè)置為2.2度。光伏板安裝完成后，從遠(yuǎn)處看與島上建筑的屋頂渾然一體，絲毫沒有影響建筑和開山島整體外觀。

開山島微電網(wǎng)建成后，供電設(shè)備的后期運行維護也成了項目設(shè)計人員面前的一道難題。國網(wǎng)江蘇電力創(chuàng)新采用直流側(cè)電源匯集、交流側(cè)負(fù)荷供應(yīng)模式，在光伏發(fā)電、儲能、逆變等環(huán)節(jié)增加冗余配置。微電網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境變化自主選擇風(fēng)光儲、光儲、風(fēng)儲等不同運行模式，可實現(xiàn)故障情況下無縫切換。同時，該公司組建基于LoRa技術(shù)（低功耗廣域網(wǎng)的一種長距離通信技術(shù)）的海島低功耗通信微網(wǎng)，實時采集島上風(fēng)機、光伏、儲能等設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，通過5G通信對海島微電網(wǎng)進行遠(yuǎn)程監(jiān)控。陸地上的電網(wǎng)運維人員足不出戶就可對島上電網(wǎng)和用電設(shè)備進行實時監(jiān)控和遠(yuǎn)程診斷，解決了海島遠(yuǎn)離大陸缺乏專業(yè)電網(wǎng)運維人員的問題。

密集型母線槽有什么好處

密集型母線槽相與相及相與外殼均緊貼在一起，故能承受較大的電動應(yīng)力和熱應(yīng)力。并能將導(dǎo)電排所產(chǎn)生的熱量迅速散發(fā)，載流量大。接頭用絕緣螺栓緊固，同時采用雙連接銅排連接，有效增加了接頭接觸面積，大大降低了接頭部位溫升。

 密集型母線槽導(dǎo)電排纏繞有阻燃型交聯(lián)聚乙烯熱縮套管，具有較強的絕緣性能，在遇火時無有毒氣體散發(fā)。  

 密集型母線槽插接口設(shè)置靈活方便，可設(shè)置大量的插口，通用性較強，當(dāng)調(diào)整用電設(shè)備位置時，無需變動供電系統(tǒng)。

 密集型母線槽防潮、散熱效果較差。在防潮方面，母線在施工時，容易受潮及滲水，造成相間絕緣電阻下降。母線的散熱主要靠外殼，由于線與線之間緊湊排列安裝，L2、L3相熱能散發(fā)緩慢，形成母線槽溫升偏高。密集型母線槽受外殼板材限制，只能生產(chǎn)不大于3m的水平段。由于母線相間氣隙小，母線通過大電流時，產(chǎn)生強大的電動力，使磁振蕩頻率形成疊加狀態(tài)，造成過大的噪聲。插接式母線槽屬樹干式系統(tǒng)，具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、運行可靠、傳輸電流大、便于分接饋電、維護方便、能耗小、動熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。

“我們駐守的這個小島遠(yuǎn)離大陸，平時的給養(yǎng)輸送很不方便，用水、用電更是要看老天爺?shù)?/span> ‘臉色’。"

車牛山島位于連云港東北方向，距離陸地47.5千米，總面積0.06平方千米。島上的居民長期依靠柴油機、簡易光伏板等設(shè)備供應(yīng)電能，存在供電穩(wěn)定性不足、自動化水平低和飲用水短缺等問題。

“車牛山島的情況比較特殊，島上既生活著居民、守島民兵，也有移動信號發(fā)射基站、海事雷達站等用電設(shè)備。他們分別屬于不同單位，用電設(shè)備之間也沒有聯(lián)系，在不同天氣條件下特別容易出現(xiàn)電能富余或短缺現(xiàn)象，供電穩(wěn)定性和可靠性很差。"連云港供電公司發(fā)展部副主任岳付昌說，這是比較復(fù)雜的海島用電場景，常規(guī)的光伏發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電無法在這種場景下為海島提供穩(wěn)定可靠的電能。

針對用電環(huán)境復(fù)雜的海島，國網(wǎng)江蘇電力踐行綠色發(fā)展理念，于2018年4月27日在車牛山島試點建成了國內(nèi)第1個交直流混聯(lián)智能型海島微電網(wǎng)。該公司以光伏發(fā)電、風(fēng)電等多種綠色能源為基礎(chǔ)，以“能源路由器"為核心，構(gòu)建多個用能模塊互聯(lián)互補的交直流混合微電網(wǎng)，利用能源管理系統(tǒng)精確協(xié)調(diào)控制發(fā)電、儲能、用電工況，靈活調(diào)配各用戶的連接方式，實現(xiàn)了50千瓦風(fēng)機、30千瓦光伏、100千瓦柴油機及450千瓦時儲能的“源-網(wǎng)-荷-儲"協(xié)調(diào)控制和經(jīng)濟運行。

“如果把交流比作公路，把直流比作鐵路，采用交直流混合技術(shù)就像是把電網(wǎng)的‘公路’和‘鐵路’聯(lián)系起來，實現(xiàn)互聯(lián)互通、‘公鐵聯(lián)運’。整個島上的供電系統(tǒng)構(gòu)成一整張網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度管理，供電可靠率提升了63%，用電也更方便。"岳付昌說。

有了穩(wěn)定充足的電力供應(yīng)，島上用淡水的問題也就迎刃而解。國網(wǎng)江蘇電力為車牛山島微電網(wǎng)專門設(shè)計安裝了海水淡化系統(tǒng)，在解決駐島居民生活用水問題的同時實現(xiàn)能源削峰填谷。在光照或風(fēng)力條件好時，用不完的電可以用來淡化海水，避免浪費。

“作為國內(nèi)第1個交直流混聯(lián)的海島智能微電網(wǎng)，車牛山島為未來的海島能源供應(yīng)規(guī)劃、建設(shè)、運行等技術(shù)提供了示范參考，可復(fù)制、可推廣。"中國電力科學(xué)研究院有限公司新能源中心副所長楊波表示。

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