盛万兴：建设现代智慧配电网 助力新型电力系统发展(图文)

　　编者按 为推动新形势下配电网高质量发展，助力构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，2024 年 2 月 6 日，国家发展改革委、国家能源局发布了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(发改能源〔 2024〕187 号 )。意见对新形势下配电网高质量发展提出了总体要求。 

　　当前，在以新能源为主体的新型电力系统和新能源汽车爆发式增长的背景下，配电网改造升级势在必行，智能化、数字化将成为未来配电网发展的重要方向。那么，新形势给配电网带来哪些新挑战？又给行业提出哪些新要求？目前我国现代智慧配电网的建设进度如何？近期，《农电管理》编辑部专访了中国电科院院士盛万兴。

　　盛万兴：建设现代智慧配电网 助力新型电力系统发展

　　配电网作为重要的公共基础设施，在保障电力供应、支撑经济社会发展、服务改善民生等方面发挥重要作用。随着新型电力系统建设的推进，配电网正逐步由单纯接受、分配电能给用户的电力网络转变为源网荷储融合互动、与上级电网灵活耦合的电力网络，在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面的功能日益显著。

中国电科院院士 盛万兴

　　准确把握“双碳”目标下配电网面临的变化和挑战

　　配电网是连接能源生产和消费、电网和用户双向交互的终端平台，具有电能配送、源荷平衡、多能互补等核心功能。随着新型电力系统加快构建，我国新能源装机规模快速增长及绿电渗透率不断增长，给配电网安全运行带来了巨大挑战。 

　　盛万兴介绍，“双碳”目标下，大规模分布式电源、充电桩等用户侧设备将接入配电网，尤其是随着新型电力系统加快建设，我国配电网将在形态上呈现出分布式电源、脉冲型负荷、电力电子设备高比例接入的特点，在数理上呈现出电源、负荷、时空状态不确定性的特点。在系统层面，由于大量分布式资源接入，配电网将由单一的电能配送网络演化为多能互补配置平台，呈现出网络结构复杂、运行工况复杂、运营环境复杂的特点。作为电力供应、能源转型、资源配置的关键平台，配电网数字化转型成为必然，将实现政府、电网、用户多主体共赢，提升其获得感与价值。

　　对政府而言，数字化配电网能促进关键基础设施升级，实现电、热、冷、气等多种能源协同互济，保障能源电力安全稳定优质供应，不断提升能源系统的整体利用效率，支撑经济社会高质量发展。

　　对电网而言，通过电网物理系统与数字基础设施融合发展，可以提升配电网的弹性韧性，不断开放电网资源平台，支撑多元化源荷灵活接入，促进高渗透率分布式清洁能源就地消纳，实现电网价值挖掘、平台业务拓展和品牌信誉提升。

　　对用户而言，依托数字化技术形成电网和用户的双向互动平台，可以拓展微电网、储能、虚拟电厂等开放共享的市场化新业态，提供优质的综合能源服务、电动汽车服务，有效提升民生供电保障能力，满足多元化、互动化、个性化用能需求。

　　盛万兴介绍，新型电力系统的核心特征是清洁能源占主体地位。随着越来越多的新能源接入配电网就地消纳，配电网将逐步演化为有源供电网络，这也使得配电网电力电子化程度和网络结构复杂度大大增加，进而加大了配电网运行控制的难度。从乡村阡陌到城市街巷、从寻常人家到楼宇厂房，配电网“上传下达”，是电力传送的“最后一公里”，点多面广、不可控因素多。

　　同时，电动汽车、清洁供暖、分布式光伏、家用储能、智能家居以及电能替代的广泛应用，使配电网电源及负荷朝着多元化方向发展。面对源荷两端的重大变化，配电网功能与形态也需要进行深刻变革。新型电力系统框架下的配电网，将向高比例分布式新能源广泛接入、高弹性电网灵活可靠配置资源、高度电气化的终端负荷多元互动、基础设施多网融合数字赋能等方向发展。 

　　面对数字化转型，建设现代智慧新型配电网势在必行

　　当前，大规模分布式电源、充电桩等用户侧设备接入配电网，从根本上打破了传统电网单向、确定、封闭的系统结构和运行方式，实现电网和用户互动协同，这既有客观需求，又有内在复杂性。

　　我国在“十四五”首批国家重点研发计划“储能与智能电网技术”专项中设立了“配电网业务资源协同及互操作关键技术”项目，重点围绕数据互操作、设备灵活接入、业务高效协同三大技术开展攻关，主要包括：突破源、网、荷数据共享机制与安全交互方法，实现跨业务、跨应用、跨角色的数据互操作；突破终端设备统一信息模型及安全接入机制，实现设备即插即用；突破多业务资源并发优化调控与安全防护关键技术，实现供用电资源高效协同与互动。

　　盛万兴介绍，在能源转型和数字化转型的双重背景下，配电网数字化转型势在必行，建设现代智慧配电网是支撑转型的重要实践。现代智慧配电网是实现多能耦合互补、多元聚合互动的基础平台，被看作是支撑新型能源体系建设的重要环节，是新型电力系统建设的主战场和“双碳”目标实现的关键，突破电网和用户的资源协同与互操作技术是关键之一。

　　现代智慧配电网建设提出以来得到业界的积极响应，不同专家从功能、形态、实现路径和发展目标等方面进行了解析。综合来看，可将现代智慧配电网视为新型电力系统的配电网形态（新型配电系统），通过“大云物移智”等现代信息通信技术与有源配电网深度融合，以数字化、智能化、智慧化赋能新型配电系统，实现安全可靠、经济高效、清洁低碳的现代配电网发展目标。

　　其中，“现代”是配电网中国式现代化下的新要素、新业态及新经济发展的必然演进，是传统配电网升级的客观需求，是迈向国际领先配电网的本质要求，重点强调配电管理体系、服务能力、网架结构、设施装备、技术水平“现代化”。“智慧”是现代配电网满足电力安全保障、能源绿色转型、资源优化配置的必然选择，是配电网升级的主观要求和内生动能，重点实现配电网运行监控、商业运营、多能互补、灵活互动的“智慧化”。

盛万兴（左二）在安徽省金寨光伏扶贫示范工程现场

　　坚持统筹衔接，搭建多方协同互动的生态体系

　　盛万兴强调，创建现代智慧配电网是一个复杂的系统工程，比以往任何时候都需要技术融合创新、资源高效协同、运营模式变革，特别是工程应用与基础前瞻技术的融合、供需多方协同互动生态体系的建设、生产方式和商业模式的变革，从而实现价值链传递和多主体共赢。

　　在技术创新方面，不仅要重视工程应用技术，也要重视与基础前瞻技术的融合，重点突破源荷预测跟踪、交直流混合组网、虚拟电厂调度、充放电功率调节、能量路由、资源协同、智能运维、高性能通信、智慧服务、信息安全、智慧能源仿真等技术，构建“智能电网 - 物联网 - 智慧服务”的技术体系。

　　在资源协同方面，重点实现供用电系统感知透明化、业务融合高效化、运营管控智慧化、资源配置平台化，搭建供需多方协同互动的生态体系。

　　在运营模式方面，探索构建市场主体多元、交易品种多样、服务种类丰富的运营体系，推动生产方式和商业模式变革。

　　强化源网荷储协同发展，推进能源绿色低碳转型

　　盛万兴介绍，国家发展改革委、国家能源局《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》提出：加快配电网建设改造和智慧升级，强化源网荷储协同发展。切实满足分布式新能源发展需要，全力支撑电动汽车充电基础设施体系建设，积极推动新型储能多元发展，全面推进能源绿色低碳转型。

　　围绕建设新型能源体系和新型电力系统的总目标，打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统，在增强保供能力的基础上，推动配电网在形态上从传统的“无源”单向辐射网络向“有源”双向交互系统转变，在功能上从单一供配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变。

　　到 2025 年，配电网网架结构更加坚强清晰，供配电能力合理充裕；配电网承载力和灵活性显著提升，具备约 5 亿千瓦分布式新能源、约 1 200万台充电桩接入能力；有源配电网与大电网兼容并蓄，配电网数字化转型全面推进，开放共享系统逐步形成，支撑多元创新发展；智慧调控运行体系加快升级，在具备条件地区推广车网协调互动和构网型新能源、构网型储能等新技术。

　　到 2030 年，基本完成配电网柔性化、智能化、数字化转型，实现主配微网多级协同、海量资源聚合互动、多元用户即插即用，有效促进分布式智能电网与大电网融合发展，较好满足分布式电源、新型储能及各类新业态发展需求，为建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系提供有力支撑，以高水平电气化推动实现非化石能源消费目标。

　　满足大规模分布式新能源接网需求。结合分布式新能源发展目标，有针对性加强配电网建设，配套完善电网稳定运行手段，保障电能质量。统筹配电网容量、负荷增长及调节资源，系统开展新能源接网影响分析，评估配电网承载能力，建立可承载新能源规模的发布和预警机制，引导分布式新能源科学布局、有序开发、就近接入、就地消纳。

　　推动电力系统新业态健康发展。 基于分布式新能源的接入方式和消纳特性，建设满足分布式新能源规模化开发和就地消纳要求的分布式智能电网，实现与大电网兼容并存、融合发展。推动微电网建设，明确物理边界，合理配比源荷储容量，强化自主调峰、自我平衡能力。挖掘用户侧调节潜力，鼓励虚拟电厂、负荷聚合商、车网互动等新业态创新发展，提高系统响应速度和调节能力。大电网要为分布式智能电网、微电网接入公共电网创造便利条件，简化接网程序，双方要明确资产、管理等方面的界面，以及调度控制、交互运行、调节资源使用等方面的权利与义务。

　　健全市场交易机制。明确分布式新能源、新型储能、电动汽车充电设施、微电网、虚拟电厂等新主体、新业态的市场准入、出清、结算标准，研究设计适宜的交易品种和交易规则，鼓励多样化资源平等参与市场交易。健全多时间尺度和多层次电力市场，满足多元化需求。创新拓展新型电力系统商业模式和交易机制，为工商业电力用户与分布式电源、新型储能等主体开展直接交易创造条件。

　　持续优化电价机制。进一步完善分时电价机制，建立健全电动汽车居民充电桩分时电价机制；电力现货市场持续运行地区，推动根据现货价格信号动态调整峰谷时段划分，改善用户用电特性。研究完善储能价格机制。在评估分布式发电市场化交易试点基础上，研究完善更好促进新能源就近消纳的输配电价机制。

　　（本文刊发于《农电管理》2024年第4期总第341期）

来源：农村电气化信息网