配電網是電網的重要組成部分,是保障電力“配得下、用得上”的關鍵環節。長期以來,我國電力系統“重發輕供不管用”,配電網建設長期處于落后狀態,加之配電網涉及電壓等級多、覆蓋面廣、項目繁雜、工程規模小,智能化改造難度相對較大。如今上述問題正得到有效緩解。為讓客戶“用好電”,各地電網公司正不斷提高配電網自動化覆蓋率和實用化水平,保證供電可靠性。
業內專家表示,配電網將圍繞安全可靠、高效互動、智能開發等內涵發展,以適應分布式電源規模化發展要求,滿足客戶差異性需求,提高響應能力。
配電自動化率逐年提高
記者梳理發現,目前我國配電自動化建設已取得階段性成果,多地建成堅強合理、靈活可靠、標準統一的配電網結構,多個城市實現中低壓配電網不停電作業,供電可靠性顯著提升。
僅今年下半年以來,頻頻有配電網自動化建設的好消息傳出:安徽首個農網配電自動化試點項目建成、乳山市供電公司配電自動化標準化配置率達100%……隨著配電網設備標準化、智能化水平快速提升,供電可靠性也大幅提高。國網統計數據顯示,目前城網、農網供電可靠率分別達99.948%、99.784%,北京金融街、上海陸家嘴等城市核心區配電網供電可靠率已達99.9999%,年戶均停電時間小于0.5分鐘。
國網山東電力相關負責人對記者坦言,近年來,客戶對用電需求和供電質量的要求不斷提高,以故障后報修時間為例,前幾年的報修高峰集中在故障后14分鐘,而目前已縮短至5分鐘。因此,配電網必須堅強可靠,滿足人民群眾對美好生活的向往。
為進一步提升城市配電網供電可靠性,推進能源互聯網建設,國網編制的《城市電網可靠性提升規劃(2018-2025年)》明確,到2025年,城市供電可靠率達99.99%以上,綜合電壓合格率達99.999%,標準化接線比例達96%。
多項創新技術應用提速
在配電網改造建設中,電網企業不斷探索新型配用電技術,如主動配電網、微電網、交直流混合配電網等,目前均取得實質進展,智能融合終端也規模化投運。如國網山東電力的透明配電網建設,實現狀態感知從中壓向低壓、故障處置從人工向自動的雙邁進,并實現對海量配網設備的全面、實時、準確感知,率先實現低壓智能設備“即插即用”。
在國際能源變革發展典范城市蘇州,正在建設的蘇州2.5產業園主動配電網示范工程,是目前全國最大規模的主動配電網創新示范項目,對解決配電網發展面臨的問題和挑戰具有示范意義。同時,蘇州供電公司還在探索建設全國首個多電壓等級直流配電網——“中低壓直流配電網示范工程”,預計2021年6月建成投運。
此外,世界首個全可控電力電子柔性變電站及交直流混合配電網工程——張北柔性變電站及交直流配電網科技示范工程建成,為探索柔性變電站技術、推動源網荷融合發展提供了樣板。據悉,柔性變電站還將在河北邯鄲應用,并被國網甘肅、天津電力和阿里巴巴列為未來數據中心供電的優選方案。
將與數字技術融合發展
受訪業內專家普遍認為,近幾年光伏等清潔能源快速發展,特別是分布式電源接入呈幾何式增長,部分臺區因反向送電出現重過載問題,同時,多元負荷接入要求配電網更彈性靈活,傳統配電網正加快向主動型、綜合能源互濟型配電網轉型。
國網能源院電網發展綜合研究所研究員王旭斌對記者表示,配電網作為面向客戶、市場的前端,是能源電力可持續發展的重要基礎設施,近年來成為電網投資的“大頭”。隨著分布式電源與電動汽車、智能家電等多元化負荷大量接入,以及氣熱等不同形式能源逐步互聯,配電網物理形態功能更趨復雜。
同時,隨著“大云物移智鏈邊”等數字技術與電網發展深度融合,將促進配電網高質量發展,配電網數字形態將更趨智能。虛擬電廠、需求響應、車聯網、儲能等配電網業務運營模式大量涌現,配電網參與主體間互動會更高效,配電網價值形態也將更趨多元。
“數字技術廣泛應用賦能配電網智慧升級,多能系統協同互補,促進基礎設施融合創新,推動其向智慧能源系統轉型。”王旭斌認為,具備源網荷特征的現代配電網,通過源網荷儲資源一體化聯動,在加強配電網常態化調節能力的同時,將增強極端情況下的適應性,提升配電網韌性。
在王旭斌看來,“碳中和”目標下的配電網將更注重綠色低碳發展,以集中式與分布式能源并舉方式可提升配電網綜合能效水平。一方面,城鄉一體化、鄉村振興、區域經濟發展將促進配電網發展更加平衡充分;另一方面,配電網將加強與市場主體的協同互動,在提升投入產出效益的同時,創造更多價值。
國網設備管理部相關負責人也認為,配電網需要引入新技術和新理念,全力打造一個以實現“配電網+物聯網”深度融合為導向的配電物聯網生態系統,從本質上提升配電網建設、運維、管理水平,推動業務模式、服務模式和管理模式創新,支撐能源互聯網快速發展。