新型電力系統建設需要怎樣的配電網？如何提升配電網的可靠性、承載力和靈活性？10月16日，在《供用電》創刊40周年之際，英大傳媒投資集團有限公司召開現代配電系統技術交流會暨《供用電》辦刊研討會。與會專家圍繞現代配電系統技術與趨勢展開熱烈討論。

配電網成為保供和轉型主戰場

黨的二十大以來，我國開啟全面建設社會主義現代化國家新征程。鄉村振興、城市更新、新型城鎮化等系列重大戰略深入實施，對全面提升基本公共服務均等化水平提出更高要求。

國家能源局最新數據顯示，1~9月，全社會用電量累計74094億千瓦時，同比增長7.9%。2020年以來，我國全社會用電量增速始終高于GDP增速。“居民生活用電量不斷提高，經濟增長對能源電力消耗的依賴程度不斷增強，預計到2030年電能占終端能源消費的比重將由2020年的27%提高到35%。”國家電網有限公司總經理助理馮凱在會上表示。

民生是最大的政治。隨著經濟社會高速發展，工商業用電、人民群眾生產生活用電已經從“用上電”“用好電”向“不停電”“綠色電”加速轉變。同時，近年來氣候異常加劇，自然災害發生頻度、影響范圍、破壞強度顯著提升。民生保供對配電網可靠性提出新要求。

配電網逐步走向聚光燈下，還與“雙碳”目標和可再生能源高質量躍升發展密切相關。新型電力系統建設要求配電網具備更強的承載力，以適應大規模分布式新能源、電動汽車充電設施、新型儲能和虛擬電廠等新主體和新業態的接入需求。

今年上半年，我國并網風電和太陽能發電合計裝機11.8億千瓦，同比增長37.2%，首次超過煤電裝機規模。4月，新能源汽車滲透率迎來超過傳統燃油乘用車的歷史性拐點。

配電網是電網“最后一公里”，也是新能源接入與消納的“最先一公里”。“數以百萬計分布式能源接于電網末端，且存在間歇性、波動性和不確定性，為此需要建設智能電網。”中國工程院院士、天津大學教授余貽鑫在主旨報告中表示。他認為，智能電網要實現電力與信息的雙向流動性，建立一個高度自動化、智能化和廣泛分布的能量交換網絡，把分布式計算（云）、大數據、人工智能和通信的優勢引入電網。“設想中的智能電網將像互聯網那樣改變人們的生活和工作方式，并激勵類似的變革。”他展望說。

增強配電網韌性和彈性成為必然選擇

分布式光伏在我國迅猛發展，已成為光伏新增裝機的重要組成部分。今年前三季度，我國光伏新增并網容量1.61億千瓦，其中分布式光伏8522萬千瓦，占比52.9%。

未來電網將接入數量巨大的分布式電源、可調負荷和儲能，其出力難以精確預測，傳統的集中控制模式愈發難以適用。

怎么辦？余貽鑫院士建議，智能電網需要采用分層分群的體系結構。“互聯輸電系統是由若干個區域輸電系統互聯起來的群集，每個區域性輸電網是若干個配電網互聯起來的群集，每個配電網是若干個微網組成的群集，每個微網也是由若干個建筑單元和用戶組成的群集。”在余貽鑫院士看來，具有分層分群體系結構的電網能夠很好地適應未來電網的需求，包括更好地利用多變的可再生能源、為生產型消費者賦權、與外圍設備的責任分擔，同時快速適應技術創新，增強配電網韌性和抵御不斷增加的互聯網攻擊。

新型電力系統最顯著的變化體現在電網“最后一公里”，新變化帶來的安全隱患也集中于此。公開資料顯示，2016年澳大利亞“9·28”、2019年英國“8·9”大停電事故，均由極端天氣誘發新能源大規模脫網導致。電力系統“雙高”特性日益突出，配電網安全運行的風險急劇增大。

“建設復雜有源、交直流混合、主動控制的數智化新型彈性配電網成為必然選擇。”天津大學電氣自動化與信息工程學院副院長王守相表示：“配電網彈性應對兩類不確定性事件：一類是低頻發的極端事件，即所謂的‘黑天鵝事件’，包括重大自然災害、恐怖襲擊等；另一類是高頻發、漸進式加劇的小干擾事件，即所謂的‘灰犀牛事件’，包括分布式電源和電動汽車的高比例接入等。”他認為，配電網應對各類擾動并保持系統運行性能的彈性能力，包括感知、適應、生存、恢復等特征。

以關鍵技術創新提高配電網靈活性

配電網是直面用戶的最前沿，承載著百姓最直接的用能體驗。《配電網高質量發展行動實施方案（2024—2027年）》提出圍繞供電能力、抗災能力和承載能力提升，結合各地實際，重點推進“四個一批”配電網建設改造任務，其中包括加快推動一批供電薄弱區域配電網升級改造項目。

“電網資源配置帶來供需平衡的壓力正逐步加大，尤其是鄉村配電網承載力提升迫在眉睫。”中國農業大學農村電力與新能源發電研究中心副主任唐巍說。

《關于新形勢下配電網高質量發展的指導意見》指出，到2025年，配電網將具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬臺左右充電樁接入能力。這意味著不到兩年的時間里，配電網接入能力幾近翻番。

“要完善配電網與分布式新能源協調發展機制，實際上，無論是分布式新能源還是集中式新能源都必須要有序規劃和發展。”馮凱強調。

與會專家一致認為，關鍵技術創新可以改善供需平衡關系、提高電網靈活性。馮凱從概率規劃技術、智能微電網、虛擬電廠技術等12個方面闡述了新技術應用；王守相從增強感知力的智能態勢感知技術、基于用戶感知的供電可靠性計算、考慮極端災害事件的大規模配電網韌性評估與提升調度等10個方面深入論述了需要開展的新型配電網智能感知與彈性增強的關鍵技術；唐巍著重介紹了配電網多層級柔性互聯架構、交直流混合配電網規劃和優化控制技術，并給出了移動柔性互聯的構想。

配電系統的運行和管理要比主網更復雜，面臨安全性、經濟性及體制機制等多方挑戰。這要求配電網不僅要在技術上進行升級改造，還需要在管理運營上進行創新，以靈活性和前瞻性應對諸多不確定。

余貽鑫院士建議，重新定義配電服務，采用市場激勵措施促進新型電力需求和分布式能源的增長。他樂觀地表示，電氣化需求的增長和本地分布式電源的增長完全會形成一個良性循環系統，一個推動和投資地區能源供應和存儲的正反饋系。