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    論壇 | 數智化支撐配電網綜合承載能力提升

    來源:《中國電力報》 時間:2024-06-11 13:56

    數智化支撐配電網綜合承載能力提升

    史常凱

      新一輪信息技術革命蓬勃興起,推動能源電力行業數字化智能化轉型升級。海量分布式能源、電動汽車充電樁等接入配電網,增加了配電網的復雜性和管控難度。通過數字化智能化賦能賦效,創新驅動配電網綜合承載能力提升,成為配電網發展的關鍵著力點。近日,國家發展改革委、國家能源局印發《關于新形勢下配電網高質量發展的指導意見》(以下簡稱《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,推進數字化智能化轉型升級,提升配電網承載大規模分布式能源的運行管控能力。

      提升配電網綜合承載能力需求迫切

      “雙碳”目標下,我國分布式發電和新能源汽車爆發式增長。據統計,截至2023年底,全國分布式新能源裝機規模已超過2.5億千瓦,新能源汽車保有量達到2041萬輛、充電基礎設施累計達到859萬臺?!兑庖姟诽岢?,到2025年,配電網具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬臺左右充電樁接入能力。高比例分布式新能源和規?;潆娫O施接入已成為配電系統發展變化的鮮明標志。

      然而,分布式能源規?;_發,在部分地區已超出現有負荷消納水平,電動汽車負荷具有單體功率較大、時空疊加特性顯著等特點。實現配電網對海量分布式資源的安全高效承載,需求迫切。

      為此,《意見》提出要評估配電網承載能力,引導分布式能源健康可持續發展;要銜接充電設施點位布局和配電網建設改造工程,支撐電動汽車發展;要結合源網荷協同運行需要,合理科學配建新型儲能。在此基礎上,《意見》強調要推動配電網智能化、數字化轉型,引領賦能主配微網多級協同、海量資源聚合互動、多元用戶即插即用。

      數智化賦能賦效潛力巨大

      當前,新一輪信息技術蓬勃發展,數智化賦能賦效配電網,將推動配電系統在理論技術、運行機理和整體功能形態等方面產生新的深刻變化?!兑庖姟窂娬{,創新應用數字化技術,加強配電網層面源網荷儲協同調控;挖掘電力數據價值,促進電網數字技術與實體經濟深度融合。

      為更好落實《意見》要求,需要適應分布式能源發展趨勢,加快推進數智化技術創新與數據生產力價值挖掘,推動分布式新能源發展從“量變”到“質變”。在技術創新層面,通過“云大物移智鏈邊”等數字化智能化技術在電網智慧互聯、智能計算、智能調控等環節應用,將為配電網帶來深刻變革。例如,利用先進的數字傳感、物聯技術,可支撐配電網各類測控對象的隨需接入;基于數字技術,構建全局算力服務,可支撐海量分布式新能源設備和用能設施的在線監測、分層分級控制;通過人工智能等技術與電網業務深度融合,可實現對配電網全環節海量可調節分散資源的協調控制。在價值挖掘層面,通過數智化引領賦能配電網承載能力提升,推動配電系統更好地適應參與主體多元化、電網形態復雜化、運行方式多樣化等發展趨勢,將為配電系統安全高效運行帶來更有力的保障。例如,通過數智化算法優化系統運行,整合分布式能源、充電樁、儲能等調節資源,增強源網荷儲聯動與靈活調節能力;通過數智化基礎設施搭建電網—用戶協同互動體系,為社會化分散的清潔能源發電單元尋找參與電力生產的最優方式,從而適應產消關系深刻變化要求,實現各類分布式能源參與電力系統調節。

      數智化賦能賦效探索實踐

      《意見》提出,加強改革創新,破解發展難題,支持有條件的地區在配電網技術和模式創新方面開展先行先試。學術界和產業界圍繞數智化賦能賦效、提升配電網綜合承載能力,開展了大量的、有益的探索。

      在科研創新方面,開展了多元主體數據共享與供需互動、高比例可再生能源主動支撐等技術研究。以中國電力科學研究院牽頭的國家重點研發計劃項目“配電網業務資源協同及互操作關鍵技術”為例,項目團隊建立了跨域跨應用的配電網信息互操作理論體系,構建了面向電網關鍵環節的“設備—數據—業務”信息物理融合模型,開發了系列化軟件定義智能終端與動態可伸縮的分布式物聯管理平臺,滿足電網對海量分布式能源接入數據共享與靈活管控需求,大幅提升新型配電系統安全可靠承載能力、運行效率與服務質量。

      在工程實踐方面,開展了配電網數據基礎、透明感知、運行調控、智能運維等方面的應用探索。例如,探索配電網與用戶數據共享融通服務,實現供需信息貫通、能源價值增值;深化先進信息技術應用,實現配電網“可觀可測、可調可控”;優化資源梯度響應、分布式能源集群調控等機制,助力各類可控可調節資源靈活接入;推動配電專業管理模式向圖上管理轉型升級,提高配電網設備管控能力和資源配置水平。

      數智化賦能賦效的思考與展望

      配電網既要面對日益多元化、個性化和互動化的客戶需求,也要應對支撐主配微網多級協同、推動能源轉型的挑戰?!兑庖姟诽岢?,協同推進配電網建設改造,系統推進配電網與源荷儲科學融合發展,全面提升城鄉配電網供電保障能力和綜合承載能力。為了扎實推動《意見》落實,支撐分布式能源、儲能、電動汽車等交互式、移動式設施廣泛接入,需要推動現代信息技術和能源技術深度融合。例如,科學提升有源配電網“可觀可測、可調可控”能力,推動采集控制向配用電側延伸和下沉;構建配用電統一信息模型,實現海量分布式電源、充電樁等用戶側設備接入電網的信息共享;提升源荷預測精度,基于大數據、人工智能等技術對分布式能源與新型負荷進行精準預測,增強系統供需平衡能力;強化源網荷儲協同互動,通過引入先進的調節技術和策略,實現靈活、可靠、經濟的監測控制,使配電網能夠迅速適應負荷變化和新能源波動。

      《意見》強調,要全面推進配電網數字化轉型,逐步形成開放共享系統,支撐多元創新發展。在《意見》的指引下,數智化技術將扮演更重要的角色,需要進一步在數智體系建設、數智功能延拓、數智價值創造等方面發力。例如,持續推動數智化技術、設施和機制融合發展,助力電力和算力協同供給調配;以數智化轉型推動構建開放包容的運營體系,激發配電網發展新模式新業態的涌現;以數智化賦能帶動各方共享共贏,形成互利互惠的新型配電系統生態體系。(作者系中國電科院配電技術中心黨委書記、國網上海能源互聯網研究院副總經理)

      責任編輯:余璇

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