專訪丨周逢權：高質(zhì)量配電設備是支撐
來源：《國家電網(wǎng)》 時間：2024-12-27 17:15
高質(zhì)量配電設備是支撐
—訪中國電氣裝備集團有限公司首席專家周逢權
高雅
配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，覆蓋城鄉(xiāng)區(qū)域，連接千家萬戶。隨著新型電力系統(tǒng)建設的推進，配電網(wǎng)也在向配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。今年以來，涉及配電網(wǎng)的相關政策密集出臺，成為能源領域的熱點之一。當前配電網(wǎng)建設的重點工作是什么？存在哪些需要攻克的難題？近日，本刊記者就如何推進配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展采訪了中國電氣裝備集團有限公司首席專家周逢權。
《國家電網(wǎng)》：“雙碳”目標下，新型電力系統(tǒng)建設對配電網(wǎng)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024-2027年）》提出“配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動”。您認為，我們應該如何認識配電網(wǎng)在新型電力系統(tǒng)建設中的作用和意義？
周逢權：配電網(wǎng)是保障電力供應的“最后一公里”，在新型電力系統(tǒng)建設中扮演著至關重要的角色。它不僅是電力供應的保障，也是新能源發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型的重要支撐，同時也是推動科技創(chuàng)新和市場機制完善的關鍵環(huán)節(jié)。
高質(zhì)量配電網(wǎng)建設在新型電力系統(tǒng)建設中的作用和意義是多方面的，主要體現(xiàn)在：一是將大幅提升配電網(wǎng)供電能力和供電可靠性，確保用戶用電無憂；二是將顯著促進規(guī)?；姆植际叫履茉淳徒{，推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型；三是將大大提升電動汽車、新型儲能和虛擬電廠等新主體的接入能力，有力支撐新型電力系統(tǒng)實現(xiàn)供需協(xié)同、靈活智能的目標；四是將推進電力裝備數(shù)字化、智能化和低碳化的快速發(fā)展，支撐新型電力系統(tǒng)實現(xiàn)安全高效、清潔低碳的目標。《國家電網(wǎng)》：《關于新形勢下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》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)。目前的配電網(wǎng)與此相比還有哪些需要提升的地方？在您看來，配電網(wǎng)與配電系統(tǒng)的區(qū)別是什么？
周逢權：大規(guī)模分布式新能源、電動汽車等新型負荷及新型儲能的接入，加上人民群眾對電力的需求從“用上電”向“用好電”轉(zhuǎn)變，都對配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展提出了新要求。
我認為，目前配電網(wǎng)有6個方面需要提升。首先是配電網(wǎng)規(guī)劃和網(wǎng)架建設要提升?！蛾P于新形勢下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》分2025年與2030年兩個時間節(jié)點提出階段性目標，其中到2025年配電網(wǎng)承載力和靈活性顯著提升，具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬臺左右充電樁接入能力，所以要提高配電網(wǎng)的安全充裕度，在規(guī)劃上提升配電網(wǎng)的綜合能力構建，適應多種能源的綜合應用。其次是配電設備的綠色化和智能化能力要提升。高質(zhì)量配電網(wǎng)的建設需要大量新型配電設備。配電網(wǎng)數(shù)字化、智能化改造和新型環(huán)保型電工新材料的應用，一方面提升配電設備的可控性，另一方面也是適應“雙碳”目標的要求，使設備本身達到低碳環(huán)保和節(jié)能降耗的要求。除了配電設備，我們原先關注比較少的新型負荷并網(wǎng)設備如充電樁和分布式電源接入設備，也需要在電網(wǎng)適應性方面進行提升。三是配電網(wǎng)的數(shù)字化水平需要提升。我國配電自動化建設已經(jīng)推行了很長時間，但距離完整的數(shù)智配電網(wǎng)還有一些距離，比如配電網(wǎng)設備對除電氣信息以外的感知能力還不夠。四是配電網(wǎng)的智能控制能力需要提升，現(xiàn)代配電網(wǎng)中出現(xiàn)了大量的源網(wǎng)荷儲一體化系統(tǒng)，這就需要對源網(wǎng)荷儲形成更加智能的調(diào)控，以應對配電網(wǎng)越來越復雜的運行態(tài)勢和極端事件對配電網(wǎng)的沖擊。五是要提高配電網(wǎng)的供需互動能力，現(xiàn)在配電網(wǎng)在形態(tài)上從傳統(tǒng)的“無源”輻射網(wǎng)絡向“有源”雙向交互系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，在功能上從單一供配電服務主體向源網(wǎng)荷儲資源高效配置平臺轉(zhuǎn)變，需要增強源荷互動能力。六是配微協(xié)同上需要提升。未來配電網(wǎng)中，大量新形態(tài)的微電網(wǎng)將涌現(xiàn)，配電網(wǎng)如何協(xié)調(diào)這些不同形式的微電網(wǎng)需要認真考慮。
隨著越來越多的源荷儲資源在配電網(wǎng)中應用，我個人理解，作為單一網(wǎng)架結(jié)構的配電網(wǎng)，已經(jīng)拓展為極其復雜的配電系統(tǒng)了，所以，需要系統(tǒng)性地考慮未來配電系統(tǒng)的發(fā)展模式。
《國家電網(wǎng)》：您剛才提到配電網(wǎng)在形態(tài)和在功能上都發(fā)生了轉(zhuǎn)變。在未來電力保供格局中，智慧高效的配電網(wǎng)將發(fā)揮什么作用？
周逢權：傳統(tǒng)的“無源”單項輻射配電網(wǎng)，從形態(tài)上看只是完成了“最后一公里”的供電任務，不具備對供電末端新出現(xiàn)的眾多不同類別的分布式電源進行協(xié)同調(diào)控的能力。隨著分布式電源在配電網(wǎng)側(cè)建設加快，配電網(wǎng)的形態(tài)發(fā)生了顯著的變化，不僅從“無源”變成“有源”，而且越來越多的新型負荷出現(xiàn)，徹底改變了供需之間的相互關系，所以，配電網(wǎng)將演化為平臺資源配置模式，化解供需之間出現(xiàn)的對立矛盾。
建設智慧高效的配電網(wǎng)，將在未來電力保供格局中發(fā)揮更加關鍵的作用，主要體現(xiàn)在：一是實現(xiàn)高效智慧的源荷互動、主配微協(xié)同，可以減輕供電系統(tǒng)對大電網(wǎng)的依賴，大大提高供電保障能力。二是實現(xiàn)分布式電源與大電網(wǎng)靈活互動，可以最大限度適應新能源發(fā)展建設規(guī)模，提升用戶用能效率，提升供電可靠性。三是實現(xiàn)智慧高效的分布式智能電網(wǎng)建設，在源網(wǎng)荷儲一體化的場景中，具備較長時間自洽運行能力，供電保障能力實現(xiàn)根本性變化。四是實現(xiàn)抗災能力大幅提升，從裝備智慧化、網(wǎng)架最優(yōu)化、運行彈性化等方面看，可以最大限度減少停電事故發(fā)生，同時大大提高系統(tǒng)的自愈能力。《國家電網(wǎng)》：配電網(wǎng)要實現(xiàn)智慧靈活轉(zhuǎn)型升級，這對相關的配電設備提出了哪些新要求？我們正在探索以何種技術創(chuàng)新去解決問題？
周逢權：配電設備的智能化發(fā)展是配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎。一方面，供電可靠性要求的提高對配電設備的性能提出了更高要求，比如對故障的快速診斷和快速隔離能力。另一方面，“雙碳”目標下，控碳降碳成為發(fā)展主旋律，設備本身也要更綠色環(huán)保。比如說減少原來設備中六氟化硫氣體的使用甚至逐步淘汰，還有提高設備的可回收性，實現(xiàn)對資源的節(jié)約利用。要實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，需要我們加強自主創(chuàng)新，開發(fā)利用更多更好的電工新材料，在提高設備性能的基礎上，實現(xiàn)低碳環(huán)保。再有，要提高設備本身的智能化水平，使設備具備更好的自我診斷能力，最終實現(xiàn)設備自適應和免維護。想象一下，未來的每一個配電設備都可能是一個具備人工智能的小型機器人。
《國家電網(wǎng)》：要實現(xiàn)配電設備成為小型機器人的設想，我們還有很長的路要走。目前，先進的人工智能等技術在電力設備上有哪些應用？
周逢權：融合了算力、算法和數(shù)據(jù)的大模型技術為人工智能應用提供了重要支撐，也促進了人工智能技術在各行各業(yè)的快速應用。在新型配電網(wǎng)建設中，海量的智能單元將成為配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要組成部分。
基于大模型的人工智能技術在新型配電網(wǎng)設備上的應用正日益增多，這些應用將使配電網(wǎng)的運行更加安全可靠。主要體現(xiàn)在: 一是智能巡檢方面，利用圖像識別和模式識別技術，人工智能可以自動識別配電設備上的故障和異常情況，如絕緣子破損、設備過熱等，提高故障檢測的準確性和效率。二是設備自身運行狀況的預測維護方面，通過收集和分析大量的設備運行數(shù)據(jù)，人工智能可以預測設備可能出現(xiàn)的故障，實現(xiàn)對設備的預測性維護，減少意外停機時間，同時也能延長設備使用壽命。三是優(yōu)化配電系統(tǒng)運行控制方面，人工智能可以對配電自動化系統(tǒng)進行優(yōu)化，通過學習算法自動調(diào)整電網(wǎng)運行參數(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)高效運行。四是負荷主動響應方面，基于人工智能的負荷側(cè)智能終端，可以根據(jù)歷史用電數(shù)據(jù)和實時電網(wǎng)狀態(tài)，預測電網(wǎng)的負荷變化，從而實現(xiàn)對用戶側(cè)的用電需求進行智能調(diào)控，提高電網(wǎng)的運行效率。隨著技術不斷進步，人工智能將在配電網(wǎng)設備的智能制造、智能巡檢、運行控制、管理預測等方面發(fā)揮越來越重要的作用。《國家電網(wǎng)》：作為電氣設備生產(chǎn)廠家，目前中國電氣裝備集團在相關技術和產(chǎn)品研發(fā)上取得了哪些成果？
周逢權：綠色低碳、智能互動是未來電氣設備的主要特點和發(fā)展趨勢。我們在配電網(wǎng)設備的環(huán)保替代上進行了探索創(chuàng)新，比如在開關滅弧上用干燥空氣替換掉六氟化硫氣體，同時尋找新型電工材料，又比如用磁性的電工新材料做磁控開關，使開關的重量降到原來的三分之一，使用壽命也更長，性能更優(yōu)。
目前我們的研究方向主要集中在三個方面：一是設備的小型化、智能化、環(huán)保化方向，比如研發(fā)低損耗的智能配電變壓器；二是在分布式新能源的友好并網(wǎng)方面，研制更加靈活智能的并網(wǎng)設備，我稱之為“傻瓜式”設備，可以做到“傻瓜式”安裝調(diào)試、“傻瓜式”運行維護，真正實現(xiàn)對電網(wǎng)的即插即用，提升電網(wǎng)對分布式新能源的可觀、可測、可調(diào)、可控能力；三是在供需互動方面，使越來越多的剛性負荷柔性化，比如我們研發(fā)的新型充電樁、新型分布式儲能等設備，都具備與電網(wǎng)的友好互動能力。《國家電網(wǎng)》：現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)涉及方方面面，需要體系化推進。推動配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展，您還有哪些建議？
周逢權：配電網(wǎng)是電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵，也是人民群眾從“用上電”到“用好電”升級的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)在很多城市配電網(wǎng)的可靠性已經(jīng)很高，但還有一些城鎮(zhèn)老舊小區(qū)、城中村配電設施需要升級改造。我的第一個建議就是提高配網(wǎng)的可靠性，提升配電網(wǎng)的承載能力，讓大家都能充分享受新型電力系統(tǒng)建設給民生帶來的好處。第二個建議是，高質(zhì)量的配電網(wǎng)建設需要有高質(zhì)量的配電裝備，要配合未來配電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化、綠色化發(fā)展，重新設計和更新配電設備的性能。第三個建議是，高質(zhì)量的配電網(wǎng)要能充分適應大規(guī)模分布式電源和波動性負荷的接入，在促進分布式電源就近消納、承載新型負荷等方面的功能日益顯著。
責任編輯：沈馨蕊
