論壇 | 數(shù)智化支撐配電網(wǎng)綜合承載能力提升
來源：《中國(guó)電力報(bào)》 時(shí)間：2024-06-11 13:56
數(shù)智化支撐配電網(wǎng)綜合承載能力提升
史常凱
新一輪信息技術(shù)革命蓬勃興起，推動(dòng)能源電力行業(yè)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。海量分布式能源、電動(dòng)汽車充電樁等接入配電網(wǎng)，增加了配電網(wǎng)的復(fù)雜性和管控難度。通過數(shù)字化智能化賦能賦效，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)配電網(wǎng)綜合承載能力提升，成為配電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵著力點(diǎn)。近日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》（以下簡(jiǎn)稱《意見》），提出打造安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合的新型配電系統(tǒng)，推進(jìn)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升配電網(wǎng)承載大規(guī)模分布式能源的運(yùn)行管控能力。
提升配電網(wǎng)綜合承載能力需求迫切
“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)分布式發(fā)電和新能源汽車爆發(fā)式增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年底，全國(guó)分布式新能源裝機(jī)規(guī)模已超過2.5億千瓦，新能源汽車保有量達(dá)到2041萬(wàn)輛、充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)達(dá)到859萬(wàn)臺(tái)?！兑庖姟诽岢觯?025年，配電網(wǎng)具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬(wàn)臺(tái)左右充電樁接入能力。高比例分布式新能源和規(guī)模化充電設(shè)施接入已成為配電系統(tǒng)發(fā)展變化的鮮明標(biāo)志。
然而，分布式能源規(guī)?；_發(fā)，在部分地區(qū)已超出現(xiàn)有負(fù)荷消納水平，電動(dòng)汽車負(fù)荷具有單體功率較大、時(shí)空疊加特性顯著等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)對(duì)海量分布式資源的安全高效承載，需求迫切。
為此，《意見》提出要評(píng)估配電網(wǎng)承載能力，引導(dǎo)分布式能源健康可持續(xù)發(fā)展；要銜接充電設(shè)施點(diǎn)位布局和配電網(wǎng)建設(shè)改造工程，支撐電動(dòng)汽車發(fā)展；要結(jié)合源網(wǎng)荷協(xié)同運(yùn)行需要，合理科學(xué)配建新型儲(chǔ)能。在此基礎(chǔ)上，《意見》強(qiáng)調(diào)要推動(dòng)配電網(wǎng)智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，引領(lǐng)賦能主配微網(wǎng)多級(jí)協(xié)同、海量資源聚合互動(dòng)、多元用戶即插即用。
數(shù)智化賦能賦效潛力巨大
當(dāng)前，新一輪信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，數(shù)智化賦能賦效配電網(wǎng)，將推動(dòng)配電系統(tǒng)在理論技術(shù)、運(yùn)行機(jī)理和整體功能形態(tài)等方面產(chǎn)生新的深刻變化?！兑庖姟窂?qiáng)調(diào)，創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，加強(qiáng)配電網(wǎng)層面源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同調(diào)控；挖掘電力數(shù)據(jù)價(jià)值，促進(jìn)電網(wǎng)數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。
為更好落實(shí)《意見》要求，需要適應(yīng)分布式能源發(fā)展趨勢(shì)，加快推進(jìn)數(shù)智化技術(shù)創(chuàng)新與數(shù)據(jù)生產(chǎn)力價(jià)值挖掘，推動(dòng)分布式新能源發(fā)展從“量變”到“質(zhì)變”。在技術(shù)創(chuàng)新層面，通過“云大物移智鏈邊”等數(shù)字化智能化技術(shù)在電網(wǎng)智慧互聯(lián)、智能計(jì)算、智能調(diào)控等環(huán)節(jié)應(yīng)用，將為配電網(wǎng)帶來深刻變革。例如，利用先進(jìn)的數(shù)字傳感、物聯(lián)技術(shù)，可支撐配電網(wǎng)各類測(cè)控對(duì)象的隨需接入；基于數(shù)字技術(shù)，構(gòu)建全局算力服務(wù)，可支撐海量分布式新能源設(shè)備和用能設(shè)施的在線監(jiān)測(cè)、分層分級(jí)控制；通過人工智能等技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)全環(huán)節(jié)海量可調(diào)節(jié)分散資源的協(xié)調(diào)控制。在價(jià)值挖掘?qū)用?，通過數(shù)智化引領(lǐng)賦能配電網(wǎng)承載能力提升，推動(dòng)配電系統(tǒng)更好地適應(yīng)參與主體多元化、電網(wǎng)形態(tài)復(fù)雜化、運(yùn)行方式多樣化等發(fā)展趨勢(shì)，將為配電系統(tǒng)安全高效運(yùn)行帶來更有力的保障。例如，通過數(shù)智化算法優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，整合分布式能源、充電樁、儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)資源，增強(qiáng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)聯(lián)動(dòng)與靈活調(diào)節(jié)能力；通過數(shù)智化基礎(chǔ)設(shè)施搭建電網(wǎng)—用戶協(xié)同互動(dòng)體系，為社會(huì)化分散的清潔能源發(fā)電單元尋找參與電力生產(chǎn)的最優(yōu)方式，從而適應(yīng)產(chǎn)消關(guān)系深刻變化要求，實(shí)現(xiàn)各類分布式能源參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
數(shù)智化賦能賦效探索實(shí)踐
《意見》提出，加強(qiáng)改革創(chuàng)新，破解發(fā)展難題，支持有條件的地區(qū)在配電網(wǎng)技術(shù)和模式創(chuàng)新方面開展先行先試。學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界圍繞數(shù)智化賦能賦效、提升配電網(wǎng)綜合承載能力，開展了大量的、有益的探索。
在科研創(chuàng)新方面，開展了多元主體數(shù)據(jù)共享與供需互動(dòng)、高比例可再生能源主動(dòng)支撐等技術(shù)研究。以中國(guó)電力科學(xué)研究院牽頭的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“配電網(wǎng)業(yè)務(wù)資源協(xié)同及互操作關(guān)鍵技術(shù)”為例，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建立了跨域跨應(yīng)用的配電網(wǎng)信息互操作理論體系，構(gòu)建了面向電網(wǎng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的“設(shè)備—數(shù)據(jù)—業(yè)務(wù)”信息物理融合模型，開發(fā)了系列化軟件定義智能終端與動(dòng)態(tài)可伸縮的分布式物聯(lián)管理平臺(tái)，滿足電網(wǎng)對(duì)海量分布式能源接入數(shù)據(jù)共享與靈活管控需求，大幅提升新型配電系統(tǒng)安全可靠承載能力、運(yùn)行效率與服務(wù)質(zhì)量。
在工程實(shí)踐方面，開展了配電網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、透明感知、運(yùn)行調(diào)控、智能運(yùn)維等方面的應(yīng)用探索。例如，探索配電網(wǎng)與用戶數(shù)據(jù)共享融通服務(wù)，實(shí)現(xiàn)供需信息貫通、能源價(jià)值增值；深化先進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)“可觀可測(cè)、可調(diào)可控”；優(yōu)化資源梯度響應(yīng)、分布式能源集群調(diào)控等機(jī)制，助力各類可控可調(diào)節(jié)資源靈活接入；推動(dòng)配電專業(yè)管理模式向圖上管理轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高配電網(wǎng)設(shè)備管控能力和資源配置水平。
數(shù)智化賦能賦效的思考與展望
配電網(wǎng)既要面對(duì)日益多元化、個(gè)性化和互動(dòng)化的客戶需求，也要應(yīng)對(duì)支撐主配微網(wǎng)多級(jí)協(xié)同、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)?！兑庖姟诽岢?，協(xié)同推進(jìn)配電網(wǎng)建設(shè)改造，系統(tǒng)推進(jìn)配電網(wǎng)與源荷儲(chǔ)科學(xué)融合發(fā)展，全面提升城鄉(xiāng)配電網(wǎng)供電保障能力和綜合承載能力。為了扎實(shí)推動(dòng)《意見》落實(shí)，支撐分布式能源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等交互式、移動(dòng)式設(shè)施廣泛接入，需要推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)和能源技術(shù)深度融合。例如，科學(xué)提升有源配電網(wǎng)“可觀可測(cè)、可調(diào)可控”能力，推動(dòng)采集控制向配用電側(cè)延伸和下沉；構(gòu)建配用電統(tǒng)一信息模型，實(shí)現(xiàn)海量分布式電源、充電樁等用戶側(cè)設(shè)備接入電網(wǎng)的信息共享；提升源荷預(yù)測(cè)精度，基于大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)對(duì)分布式能源與新型負(fù)荷進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，增強(qiáng)系統(tǒng)供需平衡能力；強(qiáng)化源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)，通過引入先進(jìn)的調(diào)節(jié)技術(shù)和策略，實(shí)現(xiàn)靈活、可靠、經(jīng)濟(jì)的監(jiān)測(cè)控制，使配電網(wǎng)能夠迅速適應(yīng)負(fù)荷變化和新能源波動(dòng)。
《意見》強(qiáng)調(diào)，要全面推進(jìn)配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，逐步形成開放共享系統(tǒng)，支撐多元?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展。在《意見》的指引下，數(shù)智化技術(shù)將扮演更重要的角色，需要進(jìn)一步在數(shù)智體系建設(shè)、數(shù)智功能延拓、數(shù)智價(jià)值創(chuàng)造等方面發(fā)力。例如，持續(xù)推動(dòng)數(shù)智化技術(shù)、設(shè)施和機(jī)制融合發(fā)展，助力電力和算力協(xié)同供給調(diào)配；以數(shù)智化轉(zhuǎn)型推動(dòng)構(gòu)建開放包容的運(yùn)營(yíng)體系，激發(fā)配電網(wǎng)發(fā)展新模式新業(yè)態(tài)的涌現(xiàn)；以數(shù)智化賦能帶動(dòng)各方共享共贏，形成互利互惠的新型配電系統(tǒng)生態(tài)體系。（作者系中國(guó)電科院配電技術(shù)中心黨委書記、國(guó)網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院副總經(jīng)理）
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