進(jìn)入21世紀(jì)以來，伴隨著能源轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，我國(guó)能源體系發(fā)生重大變化，電力系統(tǒng)在能源供應(yīng)體系中的作用進(jìn)一步凸顯。電網(wǎng)的功能定位轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)家或地區(qū)能源資源和社會(huì)資源優(yōu)化配置的平臺(tái)，以及實(shí)現(xiàn)一次能源轉(zhuǎn)化利用、大范圍資源優(yōu)化配置、電力市場(chǎng)交易和綜合能源服務(wù)的支撐平臺(tái)。
覆蓋城鄉(xiāng)、連接客戶的配電網(wǎng)未來應(yīng)該如何發(fā)展，以順應(yīng)能源轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)、滿足國(guó)家電網(wǎng)有限公司“三型兩網(wǎng)、世界一流”建設(shè)的需求?
配電系統(tǒng)將承擔(dān)多樣化角色
隨著網(wǎng)絡(luò)形態(tài)變化，配電網(wǎng)的控制能力逐漸提升，資源協(xié)調(diào)能力也會(huì)加強(qiáng)，以更好地滿足復(fù)雜的負(fù)荷需求。目前，配電系統(tǒng)正處于從現(xiàn)代向未來發(fā)展的過渡階段。
如果說傳統(tǒng)配電網(wǎng)是一個(gè)以滿足用戶負(fù)荷需求為目標(biāo)的基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái);現(xiàn)代配電網(wǎng)就是以提供可靠、高效、優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)為目標(biāo)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)平臺(tái);未來配電網(wǎng)則可以理解為智能服務(wù)平臺(tái)，以提供綠色、智能、可定制的供電服務(wù)為目標(biāo)。
隨著源網(wǎng)荷三側(cè)新技術(shù)、新元素的不斷發(fā)展，配電系統(tǒng)的構(gòu)成正呈現(xiàn)前所未有的多元發(fā)展態(tài)勢(shì)。
由于綜合能源技術(shù)(冷熱電聯(lián)產(chǎn)、余熱發(fā)電等)、儲(chǔ)能技術(shù)(蓄電池、超級(jí)電容、冰蓄冷等)、分布式發(fā)電技術(shù)(風(fēng)機(jī)、光伏、微型燃?xì)廨啓C(jī))等不斷發(fā)展，電源側(cè)逐漸呈現(xiàn)出能源清潔化、多元化的特點(diǎn)。
電網(wǎng)側(cè)會(huì)具有顯著的電力電子化、信息化特點(diǎn)。大量的柔性裝置、軟開關(guān)、固態(tài)變壓器等新設(shè)備出現(xiàn)在傳輸網(wǎng)絡(luò)。伴隨泛在電力物聯(lián)網(wǎng)加快建設(shè)，高級(jí)量測(cè)、高級(jí)信息通信、高性能計(jì)算分析等構(gòu)成了信息網(wǎng)絡(luò)。而為了適應(yīng)未來多方互動(dòng)、綜合能源交易等新需求，電網(wǎng)側(cè)還會(huì)呈現(xiàn)出交易網(wǎng)絡(luò)的特征。
在用戶側(cè)，隨著多元化負(fù)荷(冷負(fù)荷、熱負(fù)荷、交直流負(fù)荷等)、可調(diào)節(jié)負(fù)荷(智能樓宇、中央空調(diào)、電熱鍋爐等)、電動(dòng)汽車負(fù)荷(充電樁、充換電站、電動(dòng)汽車等)等快速發(fā)展，用戶負(fù)荷也出現(xiàn)多樣化和復(fù)雜化的特點(diǎn)。
從配電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)及其功能定位來看，未來，配電系統(tǒng)將被賦予多樣化的平臺(tái)角色。
一是可再生能源消納的支撐平臺(tái)：未來，在供能側(cè)，集中式和分布式清潔能源將并行發(fā)展，規(guī)模快速增長(zhǎng)的分布式清潔能源將不斷匯聚到配電網(wǎng)。二是多元海量信息集成的數(shù)據(jù)平臺(tái)：互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，配電網(wǎng)深入千家萬戶，與各類用戶和上下游產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)，會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，具有可觀的技術(shù)價(jià)值、商業(yè)價(jià)值和行業(yè)價(jià)值。三是多利益主體參與的交易平臺(tái)：隨著電力體制改革的不斷深入，電力用戶、直供負(fù)荷、聚合商、售電公司等多元利益主體都與配電系統(tǒng)更加密切相關(guān)。四是電氣化交通發(fā)展的支撐和服務(wù)平臺(tái)：未來智慧城市中，高速鐵路、軌道交通、電動(dòng)汽車、充電樁等將加速發(fā)展，綠色交通與配電網(wǎng)關(guān)系會(huì)更密切。
應(yīng)用新理念新技術(shù)發(fā)展配電網(wǎng)
不難預(yù)見，未來配電系統(tǒng)里將存在大量高滲透率的可再生能源、多維的隨機(jī)系統(tǒng)、海量多元的大數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)多時(shí)空差異的源與荷。大量新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)的出現(xiàn)使配電系統(tǒng)呈現(xiàn)跨學(xué)科、跨行業(yè)、跨專業(yè)的技術(shù)融合發(fā)展態(tài)勢(shì)。在技術(shù)手段上，必須用新理念、新思維和新技術(shù)來建設(shè)和發(fā)展配電網(wǎng)。在這個(gè)過程中，信息化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)不可或缺。
今年，國(guó)家電網(wǎng)公司確定了“三型兩網(wǎng)、世界一流”的戰(zhàn)略目標(biāo)。配電網(wǎng)覆蓋范圍廣、功能要素全、對(duì)用戶影響大，與“樞紐型、平臺(tái)型、共享型”企業(yè)的產(chǎn)業(yè)屬性、網(wǎng)絡(luò)屬性和社會(huì)屬性相契合。
經(jīng)過多年建設(shè)改造，國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)的配電網(wǎng)發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。隨著“三型兩網(wǎng)”建設(shè)內(nèi)容的逐步明確，對(duì)照建設(shè)運(yùn)營(yíng)好“兩網(wǎng)”的目標(biāo)要求，配電網(wǎng)客觀上還存在短板和不足。目前，220千伏及以上輸電網(wǎng)網(wǎng)架日趨完善，安全穩(wěn)定水平顯著增強(qiáng)。與之相比，配電網(wǎng)仍顯薄弱，在供電能力、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、裝備水平、配電自動(dòng)化應(yīng)用方面的發(fā)展相對(duì)滯后。
配電網(wǎng)是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的攻堅(jiān)領(lǐng)域，迫切需要加快推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。與輸電網(wǎng)不同，配電網(wǎng)工程具有規(guī)模小、數(shù)量多、建設(shè)周期短、受外界因素影響大等特點(diǎn)。與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)要求相比，目前的配電網(wǎng)在智能終端配置、通信網(wǎng)覆蓋、與客戶互動(dòng)及大數(shù)據(jù)管理方面，還需要加大規(guī)劃和建設(shè)的力度。
“十四五”配電網(wǎng)規(guī)劃需要關(guān)注什么
根據(jù)“三型兩網(wǎng)”的建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容，原有的電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃報(bào)告體系和報(bào)告內(nèi)容也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃報(bào)告包含兩個(gè)分報(bào)告，具體可分為主網(wǎng)架、配電網(wǎng)、智能化、數(shù)據(jù)平臺(tái)、應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全等6項(xiàng)內(nèi)容。其中，關(guān)于智能化的規(guī)劃應(yīng)涵蓋智能終端、通信網(wǎng)、電網(wǎng)自動(dòng)化等內(nèi)容。各專項(xiàng)規(guī)劃報(bào)告之間需要相互銜接、協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌。
為了推動(dòng)“兩網(wǎng)”融合，智能化、網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的內(nèi)容需要通盤考慮，實(shí)現(xiàn)全面支撐。也就是說，主網(wǎng)架、配電網(wǎng)、智能化、網(wǎng)絡(luò)安全方面的規(guī)劃內(nèi)容，注重提高電網(wǎng)安全水平、清潔能源資源配置能力和智能化水平;智能化、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)平臺(tái)、應(yīng)用系統(tǒng)方面的規(guī)劃內(nèi)容，注重實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活。
在即將開展的“十四五”配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃中，結(jié)合配電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需求，配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)關(guān)注——
一是開展不同場(chǎng)景下源網(wǎng)荷儲(chǔ)及感知數(shù)據(jù)接入需求預(yù)測(cè)。主要包括各發(fā)展階段目標(biāo)要求分析及典型應(yīng)用場(chǎng)景劃分、典型場(chǎng)景下“源-荷-儲(chǔ)”接入需求及預(yù)測(cè)方法、典型場(chǎng)景下內(nèi)外部信息數(shù)據(jù)的接入需求及預(yù)測(cè)方法等內(nèi)容。
二是研究“兩網(wǎng)”融合需求下電力設(shè)施的優(yōu)化布局。如典型場(chǎng)景差異化“兩網(wǎng)”融合發(fā)展策略、現(xiàn)有配電網(wǎng)規(guī)劃布局方法對(duì)“兩網(wǎng)”融合發(fā)展的適應(yīng)性分析、適應(yīng)不同典型區(qū)域差異化融合發(fā)展需求的協(xié)同規(guī)劃布局。
三是研究智能配電系統(tǒng)多層級(jí)接入優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)。這當(dāng)中主要包含智能配電系統(tǒng)靈活資源風(fēng)險(xiǎn)承載力評(píng)估與接入優(yōu)化策略、面向泛在物聯(lián)的智能配電系統(tǒng)信息接入優(yōu)化策略和智能配電系統(tǒng)多層級(jí)“兩網(wǎng)”協(xié)同優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)等內(nèi)容。
四是考慮各電壓等級(jí)的配電網(wǎng)設(shè)備選型、配置方法及典型供用電模式。主要包括現(xiàn)有配電及信息設(shè)備對(duì)于“兩網(wǎng)”融合發(fā)展的適應(yīng)性、適應(yīng)“兩網(wǎng)”融合發(fā)展的資源綜合共享利用技術(shù)、適應(yīng)“兩網(wǎng)”融合發(fā)展的典型供用電模式等。
