“張哥，你家是不是停電了？”6月18日，一場雷雨過後，濟南市萊蕪區雪野鎮王老村張維來的民宿停電了。他正想到鄰家看看是否有電，沒想到剛出家門沒走幾步就碰到雪野供電所的搶修人員張博信，“我這裡剛停電，你們是怎麼知道的？”張維來感到非常納悶。
張博信告訴他，這是鄉村用電智慧升級帶來的新變化，全靠了年初建設的智慧用電“海綿臺區”。該臺區應用了“全態感知，智慧物聯”的新型用電終端，實現了臺區拓撲自動識別、停電範圍精準上報、線損分段分相計算、客戶用能智慧感知、臺區用能互補互濟、充電樁有序充放電、分散式能源就地消納、低壓光伏可知可控等八大功能，光伏能源在此可發可用可存可移，提升了營銷裝置的精益運維和智慧管理水平，為加快實現“一體四翼”新發展提供強勁支撐。今年4月26日至27日，山東電力公司在萊蕪召開計量裝置裝置主人制管理工作推進會，80餘名專家技術人員在現場觀摩交流，體驗“全態感知，智慧物聯”新型用電技術，對鄉村用電的智慧升級給予充分肯定。
“軟硬兼施”，臺區管理精益化
今年“五一”期間，寂靜的王老村熱鬧起來，30多家民宿客棧生意爆滿。
“假期我們全家老少全上陣還是忙不過來，客房天天都‘爆滿’。”好在萊客棧老闆賈增娥介紹，節日裡找上門來的遊客多得住不下，就“分流”給村裡其他人家。“生意忙時，我們就請鄉親搭把手，每人每天支付120元工錢。”民宿老闆張維來自豪地說，現在經營特色民宿，一年收入超過3萬元，村民們不出村也能賺錢，幸福滿滿。
王老村依託國家4A級房幹旅遊度假區和國家級森林公園華山林場，目前正在大力發展特色旅遊產業和民宿產業，老百姓關注的也許只是紅紅火火的民宿生意，想不到生意背後離不開高度智慧化的用電管理。但是，對客戶的用電感知，萊蕪供電公司不能不想。按照王老村的規劃，南臺區將建設商業街，北臺區是民宿區，舊村搬遷後還將建一個高檔民宿別墅區，將來會有很大的用能需求。為支援王老村經濟發展，萊蕪供電公司著眼王老村未來的發展方向，結合王老村產業特點及用能需求，量身制定王老村海綿臺區建設打造方案。
今年3月，萊蕪供電公司以王老村為試點，構建了“一個核心、四級拓撲”的架構，即以能源控制器為核心，與以往的集中器相比，它不僅可以有效監測裝置執行狀態，採集傳輸計量裝置資料，還能夠控制和協調臺區內分散式光伏、智慧有序充電樁等多種裝置，並對用能資訊進行就地化分析與決策，從而實現多能協同最佳化配置。同時，按照臺區內能量流向和節點分佈，將整個臺區自上而下劃分為配變層、分支層、表箱層和使用者側四級拓撲，並在四級拓撲中，分別安裝環境感知裝置、分支監測終端、智慧量測開關和物聯網表等智慧化裝置，藉助這些裝置的感知功能、能源控制器邊緣計算和高速載波通訊技術，實現了拓撲識別“更精確”、停電上報“更精準”、線損計算“更精益”、智慧感知“更精細”。
此外，萊蕪供電公司還在王老村海綿臺區安裝了居民級源網荷儲一體化系統，以能源控制器為核心，能夠有效監測電力裝置執行狀態，採集傳輸裝置資料，從而達到客戶在用能時的智慧選擇，實現光儲充放協同控制、柔直互聯控制等一系列智慧化應用功能。
“低壓互聯”，臺區供能彈性化
“太陽能就是老百姓的屋頂銀行。目前家家戶戶不僅實現了電氣化，而且都住上了2-3層的小洋樓，城裡人來了都羨慕得不得了。”6月19日，王老村村黨支部書記張建華圍繞宜居、智慧、綠色的發展目標，眉飛色舞地介紹王老村的分散式光伏系統。
據介紹，王老村南臺區商業街建成後用電負荷集中在白天，約380千瓦；而北臺區以民宿為主，用電負荷集中在晚上，約350千瓦。白天，可以透過遠端自動控制換流閥，將北臺區過剩的光伏發電量轉移至南臺區進行消納；夜間，可以透過南臺區向北臺區供電，提高供電臺區配電裝置的利用率，緩解受電臺區變壓器的壓力。這樣以來，在兩臺區之間進行柔性直流互聯，不僅提高了供電可靠性，實現了兩臺區之間能量轉移、功率互濟，支援了王老村特色旅遊產業發展，提高了清潔能源消納能力，解決了海綿臺區過剩光伏無法就地消納問題，而且提高了配網改造經濟性，100千伏安柔性直流互聯專案比拆分臺區，新上兩臺200千伏安變壓器節省投資6萬多元。
思路確定以後，如何讓它變成現實？為確保光伏發電發得出、用得上、存得住，萊蕪供電公司從可行性和經濟性出發，綜合對比了王老村南北兩個臺區的配變增容改造方案、柔性直流互聯方案和交流互聯方案，最終將柔性直流互聯方案作為改造重點。這套柔性直流互聯遠端控制系統共有兩個換流閥，一個安裝在王老村臺區配電室內，另一個安裝在王老村南臺區臺架下面。兩個換流閥透過750伏直流電纜連線，具有90千瓦功率的轉移能力，用電資訊採集系統透過分鐘級採集，對兩臺區用電負荷情況進行監測與分析，並透過能源控制器下發排程指令，對兩個換流閥進行遠端控制，從而實現臺區間能量轉移、功率互濟，白天時將王老村過剩的光伏發電量轉移至商業街，夜間時將用商業街的配電設施向村內供電，提高了供電臺區配電裝置利用率，讓用電更智慧更科學。
“針對負載不均衡、光伏佔比大的臺區，公司創新引用柔性直流互聯技術，實現相鄰區臺區功率互濟和能源互補，有效降低配網改造投資，王老村海綿臺區容量彈性提高了23。5%。”萊蕪供電公司營銷部主任朱叢民介紹。
“王老村從一個窮山僻壤的小山村搖身一變成為山美水美的美麗鄉村，一靠黨的政策好，二靠供電企業支援好，三靠傳統民風民俗好。”張建華扳著手指頭說。
“多能聚合”，能源消費低碳化
“王老村現有5個臺區，戶均配變容量6。14千伏安，完全能夠滿足民宿發展的用電需求。”6月19日，萊蕪供電公司雪野供電所所長李豐錢介紹，王老村整體規劃非常整齊，沿街是清一色白牆紅頂的2層小樓。沿街21戶居民的樓頂上都集中安裝了4。8千瓦的分散式光伏，總容量約100千瓦，而王老村海綿臺區只有78戶居民，在天氣晴朗、光照較好時，經常會出現分散式光伏電量無法就地消納的問題，造成臺區線路電壓偏高，影響供電質量。
為解決沿街居民光伏無序併網導致的問題，萊蕪公司從微觀角度出發，建設了居民級源網荷儲一體化系統，透過源源互補、源荷互動等形式，實現了使用者能源消費的電氣化、低碳化。
村黨支部書記張建華家中也同樣安裝了4。8千瓦分散式光伏，他家日均用電量在6千瓦時左右，其中，夜間用電量在4。5千瓦時左右，萊蕪供電公司在綜合考慮客戶用電規律和投入產出比之後，為其配建了容量為9。6千瓦時的退運電池儲能櫃。這樣由分散式光伏發電、家庭用電網路、家庭用電負荷和電池儲能櫃四部分，構成了一個完整的源網荷儲低碳微網系統，這讓張建華感到神奇又高興。白天用電時，優先從分散式光伏獲取電能，功率不足時由電池儲能櫃補充供電；當分散式光伏功率有富餘時，優先向電池儲能櫃充電，其次是發電併網。晚上用電時，優先從電池儲能櫃獲取電能，不足時由電網補充供電，這樣一來幾乎不用市電，光伏和儲能就完全滿足他家的用電需求。
目前，隨著王老村特色旅遊產業日益興盛，萊蕪公司在王老村配備了居民樓頂光伏、電動汽車充電站、儲能電站等相應功能的用能設施，可實現多種能源智慧互補、源荷互動。張建華也計劃將自家住宅改造成精品民宿，由萊蕪公司協助打造智慧家居，充分發揮分散式光伏和退運電池儲能在保障居民用電可靠性中的作用，透過多能聚合、能量儲存和最佳化配置，實現清潔能源消納與家庭用電負荷的平衡，助力居民實現低碳化美好生活。
鄉村要發展，電力需先行。今年以來，為推動鄉村振興，萊蕪供電公司將精品臺區建設作為低壓能源網際網路的重要落地實踐，突出“精益管理、彈性供能、低碳消費”，創新打造“可知可控、高度彈性、多能融合”的海綿臺區，建成了集電網供電、光伏發電、電池儲能供電一體的互補互濟能源供應體系，不斷完善居民級源網荷儲一體化系統，提升了營銷裝置的精益運維和智慧管理水平。今年3月，濟南市首個智慧用電‘海綿臺區’示範村在萊蕪區雪野鎮王老村建成，在實現正常光伏發電應用、上網業務外，創新配備了小型電池儲存櫃，可實現分散式光伏發電、公共供電網路、家庭用電負荷和電池儲存櫃之間的能源智慧化流動和有效配置。
“可知可控”，配網執行智慧化
6月19日，濟南市萊蕪區“東沈家莊光伏臺區”可知可控改造圓滿完成，至此，萊蕪供電公司已建成5個可知可控光伏發電臺區。
在碳達峰、碳中和目標指引下，萊蕪供電公司為全力“構建以新能源為主體的新型電力系統”，積極推動“源網荷儲”和“水火風光儲”兩個一體化發展，截至目前，萊蕪公司共有用電客戶68。39萬戶，發電客戶0。41萬戶，分散式電源使用者佔比0。60%，併網容量77。75千瓦，這些分散式光伏接入臺區後，給配電網安全執行、電力市場秩序和供電服務保障都造成很大影響。
如何更好地解決分散式光伏接入後造成的臺區電壓質量波動、光伏發電量冗餘反送等問題？萊蕪供電公司以王老村海綿臺區為試點，研發“電力市場能源網際網路智慧平臺”，採用“能源控制器+新型智慧電能表+多功能斷路器”的技術方案，在省內率先應用單、三相2020版外接開關智慧電能表，實現發電資料分鐘級採集，併網點斷路器狀態實時上傳，本地、遠端自動停送電，低壓光伏發電能夠可觀可測可控，低壓臺區實現了視覺化、數字化管控，保障了低壓網路安全執行，臺區電壓質量合格率保持100%，臺區拓撲識別和停電上報準確率達到100%。
“公司從微觀角度出發，建設了這套居民級源網荷儲一體化系統，透過源源互補、源荷互動等形式，實現了使用者能源消費的電氣化、低碳化。”萊蕪供電公司副總經理趙可標介紹，截至目前，萊蕪供電公司已完成5個光伏臺區的可知可控改造工作，計劃年內完成812個光伏臺區的可知可控改造工作。下一步，萊蕪供電公司將充分挖掘臺區內分散式光伏、充電樁、退運電池儲能等可調可控資源，打造光儲充放協同控制、源網荷儲自平衡等專案，實現臺區內清潔能源就地消納率100%，充分滿足新能源消納、V2G服務、需求響應、虛擬電廠等新興業務發展需要。
（大眾報業·大眾日報客戶端記者 左豐岐 通訊員 王憲才 報道 ）