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配電網形態(tài)正由單向無源網絡向供需互動的有源網絡演變
編輯 時間：2021-10-15
隨著大規(guī)模能量型儲能技術的成熟，未來配電網的形態(tài)將發(fā)生很大變化。除少數(shù)擁有中高壓用電設備的用戶仍采用35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配電網外，絕大多數(shù)用戶將采用低壓直流微電網模式。
雄安新區(qū)首個配電“雙花瓣”高可靠供電示范工程投運、浙江電網配電物聯(lián)網臺區(qū)交互功能測試平臺啟用、湖北黃石城區(qū)72條配電線路具備“自愈”功能、四川成都將實施一流配電網建設改造三年行動、中電聯(lián)標準化管理中心發(fā)布《配網帶電作業(yè)機器人檢測規(guī)范》征求意見稿……近日，配電網領域動作頻頻，成為焦點。
業(yè)內人士認為，如今配電技術方興未艾，站在新型電力系統(tǒng)發(fā)展關鍵時間節(jié)點，配電技術、配電裝備面臨前所未有的發(fā)展機遇，推動配電網高質量發(fā)展，需要持續(xù)不斷提升配電網運維及安全質量管理水平。
數(shù)字+物理混合仿真技術適應未來需求
配網作為電網發(fā)展的主戰(zhàn)場，地位正日益凸顯。眾所周知，配電臺區(qū)、線路在運行中容易受到各種因素干擾，尤其是配電線路低矮且環(huán)境復雜，事故多具有突發(fā)性，受到外力破壞的威脅更大。
中國電力科學研究院有限公司宋曉輝認為，針對我國配電網故障率居高不下，單相接地、斷線故障診斷誤判、漏判現(xiàn)象仍較嚴重的現(xiàn)狀，配電自動化、一二次融合裝置及數(shù)字化、物聯(lián)化技術應用等技術手段將為解決配電網安全問題打下良好基礎。
業(yè)內人士認為，配電網數(shù)字+物理混合仿真技術，可滿足設備檢測由點向線至面的全方位測試，適應未來新技術發(fā)展需要。“現(xiàn)有電網試驗研究手段不足，動模試驗規(guī)模受限、數(shù)字仿真物理建模難、掛網運行局限性大。先進的新一代配電網試驗研究手段是配電網真型試驗系統(tǒng)�！闭憬娏茖W研究院研究員王子凌表示，通過構建和還原準真實的區(qū)域配電網，最大程度逼近配電網真實的物理環(huán)境、運行環(huán)境以及各種真實故障，在配網一次設備、二次設備、智能運檢設備、配電物聯(lián)網等方面，開展全方位研究與全景式試驗驗證。
向供需互動的有源網絡演變
國網經濟技術研究院有限公司總工程師李敬如認為，配電網由單向無源網絡向供需互動的有源網絡演變，供需平衡難度加大，源荷的界限將更加模糊，網絡潮流出現(xiàn)復雜多向流動，對配電網的安全可靠運行提出更高要求。分布式電源大規(guī)模接入給配電系統(tǒng)帶來更多不確定性、隨機性，系統(tǒng)運行方式更復雜，傳統(tǒng)確定性規(guī)劃難以適應新型電力系統(tǒng)構建，配電網規(guī)劃需要向多場景、概率性規(guī)劃轉變。
“隨著大規(guī)模能量型儲能技術的成熟，未來配電網的形態(tài)將發(fā)生很大變化�！标兾麟娏茖W研究院副院長劉健分析，除少數(shù)擁有中高壓用電設備的用戶仍采用35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配電網外，絕大多數(shù)用戶將采用低壓直流微電網模式，其特點是基于與家用電動汽車通用的儲能裝置、以用戶為單位、采用用戶低電壓等級，相鄰用戶的低壓直流微電網間以常開開關聯(lián)絡。
目前，我國已經建設了規(guī)模宏大的中壓交流配電網，未來還將新建大量中壓交流配電網，在儲能技術成熟之前，這些中壓交流配電網對于滿足用戶供電需求必不可少。但是對于一些負荷密度很低的偏遠地區(qū)，該策略則顯得非常不經濟：供電半徑長，使得電壓質量難以保障，線路損耗很高；總線路長，其間還往往需要跨越高山和河流，故障率較高，維護工作量也很大，最終售電回報卻很低。
“低壓直流微電網為主要形態(tài)的未來配電網，可極大減少線路長度和設備數(shù)量，節(jié)約海量的線桿、溝道等輔助設施�！眲⒔≌J為，從商業(yè)模式角度看，隨著儲能技術日漸成熟，低壓直流微電網和電動汽車一樣，在未來將成為用戶的首選。配電業(yè)務需要適應潮流，向協(xié)助用戶建設低壓直流微電網、并提供儲能元件的重放電管理服務轉換。
探討研究彈性配電網靈活重構
業(yè)內人士認為，配電網是能源互聯(lián)網的重要基礎，目前正面臨著結構形態(tài)、技術形態(tài)和功能形態(tài)變革。在高比例分布式能源、大規(guī)模電動汽車充電樁布局的背景下，配電網結構形態(tài)正在快速演變，配電網新技術、新裝備不斷涌現(xiàn)。
比如在推動配網設備管理數(shù)字化轉型方面，浙江電力實現(xiàn)了配網設備全流程可視化追溯，打破原有各地市公司配網設備管理各自為戰(zhàn)的局面，基本實現(xiàn)配網設備故障管理全量信息透明化，對同一件設備實現(xiàn)“終生管理”。
王子凌介紹，浙江電力改變了基層單位配網設備管理的固有觀念，以前當配網設備出現(xiàn)故障時往往“一換了之”，或片面地將設備故障歸因于“設備老化”、“惡劣天氣”，如今通過故障設備全流程管控，提升了浙江全省配網設備綜合管理能力、故障設備綜合診斷分析能力。
在王子凌看來，配電網領域未來仍將大有可為，重點研究方向有幾個方面：物聯(lián)網、數(shù)據(jù)智能融合下的彈性配電網靈活重構方法；自愈控制系統(tǒng)主站與智能終端就地控制間的協(xié)調配合技術；彈性配電系統(tǒng)監(jiān)測預警及全景信息可視化關鍵技術；先進的配電資產全生命周期智能化管理技術等。
雄安新區(qū)首個配電“雙花瓣”高可靠供電示范工程投運、浙江電網配電物聯(lián)網臺區(qū)交互功能測試平臺啟用、湖北黃石城區(qū)72條配電線路具備“自愈”功能、四川成都將實施一流配電網建設改造三年行動、中電聯(lián)標準化管理中心發(fā)布《配網帶電作業(yè)機器人檢測規(guī)范》征求意見稿……近日，配電網領域動作頻頻，成為焦點。
業(yè)內人士認為，如今配電技術方興未艾，站在新型電力系統(tǒng)發(fā)展關鍵時間節(jié)點，配電技術、配電裝備面臨前所未有的發(fā)展機遇，推動配電網高質量發(fā)展，需要持續(xù)不斷提升配電網運維及安全質量管理水平。
數(shù)字+物理混合仿真技術適應未來需求
配網作為電網發(fā)展的主戰(zhàn)場，地位正日益凸顯。眾所周知，配電臺區(qū)、線路在運行中容易受到各種因素干擾，尤其是配電線路低矮且環(huán)境復雜，事故多具有突發(fā)性，受到外力破壞的威脅更大。
中國電力科學研究院有限公司宋曉輝認為，針對我國配電網故障率居高不下，單相接地、斷線故障診斷誤判、漏判現(xiàn)象仍較嚴重的現(xiàn)狀，配電自動化、一二次融合裝置及數(shù)字化、物聯(lián)化技術應用等技術手段將為解決配電網安全問題打下良好基礎。
業(yè)內人士認為，配電網數(shù)字+物理混合仿真技術，可滿足設備檢測由點向線至面的全方位測試，適應未來新技術發(fā)展需要。“現(xiàn)有電網試驗研究手段不足，動模試驗規(guī)模受限、數(shù)字仿真物理建模難、掛網運行局限性大。先進的新一代配電網試驗研究手段是配電網真型試驗系統(tǒng)�！闭憬娏茖W研究院研究員王子凌表示，通過構建和還原準真實的區(qū)域配電網，最大程度逼近配電網真實的物理環(huán)境、運行環(huán)境以及各種真實故障，在配網一次設備、二次設備、智能運檢設備、配電物聯(lián)網等方面，開展全方位研究與全景式試驗驗證。
向供需互動的有源網絡演變
國網經濟技術研究院有限公司總工程師李敬如認為，配電網由單向無源網絡向供需互動的有源網絡演變，供需平衡難度加大，源荷的界限將更加模糊，網絡潮流出現(xiàn)復雜多向流動，對配電網的安全可靠運行提出更高要求。分布式電源大規(guī)模接入給配電系統(tǒng)帶來更多不確定性、隨機性，系統(tǒng)運行方式更復雜，傳統(tǒng)確定性規(guī)劃難以適應新型電力系統(tǒng)構建，配電網規(guī)劃需要向多場景、概率性規(guī)劃轉變。
“隨著大規(guī)模能量型儲能技術的成熟，未來配電網的形態(tài)將發(fā)生很大變化�！标兾麟娏茖W研究院副院長劉健分析，除少數(shù)擁有中高壓用電設備的用戶仍采用35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配電網外，絕大多數(shù)用戶將采用低壓直流微電網模式，其特點是基于與家用電動汽車通用的儲能裝置、以用戶為單位、采用用戶低電壓等級，相鄰用戶的低壓直流微電網間以常開開關聯(lián)絡。
目前，我國已經建設了規(guī)模宏大的中壓交流配電網，未來還將新建大量中壓交流配電網，在儲能技術成熟之前，這些中壓交流配電網對于滿足用戶供電需求必不可少。但是對于一些負荷密度很低的偏遠地區(qū)，該策略則顯得非常不經濟：供電半徑長，使得電壓質量難以保障，線路損耗很高；總線路長，其間還往往需要跨越高山和河流，故障率較高，維護工作量也很大，最終售電回報卻很低。
“低壓直流微電網為主要形態(tài)的未來配電網，可極大減少線路長度和設備數(shù)量，節(jié)約海量的線桿、溝道等輔助設施�！眲⒔≌J為，從商業(yè)模式角度看，隨著儲能技術日漸成熟，低壓直流微電網和電動汽車一樣，在未來將成為用戶的首選。配電業(yè)務需要適應潮流，向協(xié)助用戶建設低壓直流微電網、并提供儲能元件的重放電管理服務轉換。
探討研究彈性配電網靈活重構
業(yè)內人士認為，配電網是能源互聯(lián)網的重要基礎，目前正面臨著結構形態(tài)、技術形態(tài)和功能形態(tài)變革。在高比例分布式能源、大規(guī)模電動汽車充電樁布局的背景下，配電網結構形態(tài)正在快速演變，配電網新技術、新裝備不斷涌現(xiàn)。
比如在推動配網設備管理數(shù)字化轉型方面，浙江電力實現(xiàn)了配網設備全流程可視化追溯，打破原有各地市公司配網設備管理各自為戰(zhàn)的局面，基本實現(xiàn)配網設備故障管理全量信息透明化，對同一件設備實現(xiàn)“終生管理”。
王子凌介紹，浙江電力改變了基層單位配網設備管理的固有觀念，以前當配網設備出現(xiàn)故障時往往“一換了之”，或片面地將設備故障歸因于“設備老化”、“惡劣天氣”，如今通過故障設備全流程管控，提升了浙江全省配網設備綜合管理能力、故障設備綜合診斷分析能力。
在王子凌看來，配電網領域未來仍將大有可為，重點研究方向有幾個方面：物聯(lián)網、數(shù)據(jù)智能融合下的彈性配電網靈活重構方法；自愈控制系統(tǒng)主站與智能終端就地控制間的協(xié)調配合技術；彈性配電系統(tǒng)監(jiān)測預警及全景信息可視化關鍵技術；先進的配電資產全生命周期智能化管理技術等。
