北极星智能电网在线讯:2月3日，农历正月初六，15时，刘先生驾车来到位于京沪高速和常嘉高速附近的南星渎绿能e站为车充电。他参与了正在开展的春运期间助力“返乡潮”活动，领取了“新春悦享充电礼包”。
绿能e站流线型的光伏顶棚把冬日暖阳转化为电能，站内充电桩发出轻微的声响，储能柜持续运转……春节假期期间，依托微电网协同控制系统，绿能e站自主调整运行策略，各类电力要素灵活互通，高峰时段单日可额外支持超300台车辆充电。
随着新能源汽车市场蓬勃发展，充电基础设施建设日趋完善。《国家发展改革委等部门关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》等政策文件出台，鼓励充电运营商因地制宜建设光储充一体化场站，促进交通与能源融合发展。昆山市供电公司以绿能e站为试验田，应用协同控制技术，提高微电网的绿色能源利用率和运营效益，探索微电网建设的新路径。
绿能e站建成微电网系统
在“双碳”背景下，昆山市已经走上了绿色转型之路，新能源汽车快速发展就是其中一项成果。2022年，昆山市新能源汽车保有量达3.26万辆，同比增长196.4%，2023年、2024年分别为5.9万辆和10.1万辆，同比增长81%和71％。作为新能源汽车的配套设施，充电场站市场需求也逐年递增。
为此，昆山市供电公司决定在昆山市南星渎地区建设一座占地约5888平方米的绿能e站。
2022年12月14日，绿能e站一期工程竣工投运。站内配置了18台快充桩、2台车网互动充电桩、2台公交充电桩，以及1套192千瓦的分布式光伏发电系统和1套100千瓦/215千瓦时的储能装置。此外，站内还引入了蔚来第三代换电站。绿能e站形成了一个集发电、储能、充电、换电于一体的微电网系统。
昆山市供电公司成立了党员攻坚团队，创新研发微电网协同控制技术，提升光伏发电利用率。2023年9月14日，绿能e站首次应用微电网协同控制技术，实现站内各电力要素的实时监测和协调控制。在这种运营策略下，电站分布式光伏每年发电量可达20.81万千瓦时，自发自用、余电上网；储能装置充放电依据峰谷电价差获利，也能为电站节省成本。电站光伏发电、储能装置的投资回报周期分别缩短至4.0年、4.3年。
而攻坚团队发现，微电网运行策略还缺乏灵活性。于是，团队深入研究，优化控制策略，并引入更先进的技术，扩建电站二期工程。今年1月3日，二期工程竣工。电站新增两组600千瓦的超级充电堆、总容量160千瓦的光伏板和一套250千瓦的柔性互联装置，并首次采用了基于大模型的微电网运行控制技术。
新技术研发促进微电网发展
基于大模型的微电网运行控制技术由昆山市供电公司联合江苏电力科学研究院共同研发。这项技术不仅能够预测光伏发电出力和充电负荷数据，还能自动调节储能装置的充放电过程，确保微电网运行收益最大化。
昆山市供电公司电力调度中心副主任吴凡与江苏电科院专家易文飞牵头组建了研发团队。“要想在能源管理领域取得突破，必须掌握先进的预测技术和优化策略。”吴凡说。
研发团队在构建预测模型时遇到挑战：多个变量间关系复杂，传统方法难以准确捕捉它们的相互关联和影响，导致预测结果与实际有较大偏差。研发团队采用大模型技术简化模型构建，从而提高预测的效率和精度。2024年7月，团队成功应用了一个能处理多变量时间序列数据的大模型，能更准确地捕捉变量间的关联，实现更精准的预测。
微电网的运行需求多样且复杂，如何建立一个通用的最优运行策略模型也是一个难题。经过多次试验，团队建立了一种混合整数线性规划数学模型。这个模型在目标函数中考虑了微电网运营成本最优和光伏发电最大化消纳目标，同时在约束条件中考虑了配电变压器不重过载、储能不过充过放等安全需求。
基于大模型的微电网运行控制技术使绿能e站日前光伏发电预测准确率达到93.8%，日内光伏发电超短期预测准确率达到98.4%。应用该技术后，绿能e站光伏发电量消纳率从96.0%增加到99.7%，储能装置每天多释放48.12千瓦时电量。据测算，绿能e站年用电成本可进一步节约1.95万元，光伏回报周期缩短至3.9年，储能投资回报周期缩短至3.4年。
为更多微电网场景提供建设经验
充电基础设施快速发展给电网带来新的挑战，推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设刻不容缓。而绿能e站的建设，为光储充一体化充电站建设提供了新的模式，也为不同场景下的微电网建设提供了新的思路。
基于大模型的微电网运行控制技术可嵌入用户侧微电网能源管理系统，操作简单，可复制性强。从绿能e站应用微电网协同控制技术以来，中国石油化工集团有限公司章基路充电站项目负责人董磊一直关注着绿能e站的建设进展。章基路充电站位于昆山市昆嘉路和章基路交叉口，规划安装11台120千瓦的双枪直流快充桩、50千瓦光伏发电系统和100千瓦/200千瓦时储能装置。据董磊介绍，该项目的微电网建设完全采用绿能e站的标准模式。项目预计于3月投入运行。
“未来，基于大模型的微电网运行控制技术有望在苏州全面推广。届时，全市公共充电站在节省运营成本的同时，清洁能源利用效率也会进一步提高。”苏州供电公司市场营销部专职赵猛说。
微电网也在工业、农业等基础产业崭露头角，而绿能e站的微电网模式也适用于这些场景。“大模型技术为微电网的高效运营提供了一种新的解决方案。它可以指导充电站内的光储充换资源协同运行，还可以推广应用到工业园区、农场鱼塘等新型微电网场景。”易文飞介绍。
在人工智能时代，微电网协同控制技术已经迈入新的发展阶段。它能够显著缩短储能投资回报周期，促进光伏电量本地消纳，为区域微电网建设提供新思路，推动电网基础设施智能化升级和智能微电网建设，让新能源不仅能发得出，还能用得好。
