國家電網有限公司學習貫徹黨的二十屆三中全會精神暨2024年年中工作會議提出，提高配電網可靠性和承載力，制定加快推進配電網高質量發(fā)展實施方案，持續(xù)深化配電網建設改造三年行動。國網經研院貫徹落實公司部署，強化省、市經研體系建設，開展配電網關鍵技術攻關，推動重點示范工程落地——
進入“十四五”以來，分布式新能源等新要素呈現快速、規(guī)?；l(fā)展態(tài)勢。今年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關于新形勢下配電網高質量發(fā)展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)，明確配電網高質量發(fā)展目標——到2025年，供電能力合理充裕，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。
截至今年6月，國家電網經營區(qū)分布式新能源發(fā)電裝機容量已超過2.7億千瓦，預計到2025年將超過3.5億千瓦。新形勢下，配電網呈現網架多樣化、設備電力電子化、運行隨機化、調控靈活化等特征，運行機理愈發(fā)復雜，配電網規(guī)劃設計難度逐步加大。國網經濟技術研究院有限公司作為國家電網有限公司電網規(guī)劃和工程設計技術歸口單位，貫徹落實《指導意見》，從多角度強化省、市經研體系建設，多措并舉支撐新型配電網發(fā)展。
攻關配電網發(fā)展關鍵問題，夯實民生保供基礎
配電網覆蓋城鄉(xiāng)區(qū)域，連接千家萬戶,是電力供應的“最后一公里”。新形勢下，公司正致力提高配電網供電能力，不斷滿足人民日益增長的美好生活需要，加快實現從“用上電”向“用好電”的轉變。
近年來，新能源汽車逐步普及，配套充電基礎設施建設持續(xù)完善。目前，國家電網已建成全球覆蓋范圍最廣的智慧車聯(lián)網平臺，累計接入可啟停充電樁超51萬個，注冊用戶超2500萬。
隨著大量充電基礎設施接入配電網，2023年5月起，國網經研院發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，牽頭開展充電基礎設施體系建設對配電網影響及應對措施分析。該院研判新能源汽車及充電設施發(fā)展趨勢，分析充電設施接入及車網互動需求，研究配電網承載能力和車網互動適應性，針對城鎮(zhèn)居民小區(qū)等不同典型場景提出差異化的建設改造方案，打造標準化可復制的推廣方案，滿足海量充電樁接入需求。
近年來，我國極端災害天氣頻發(fā)、強度變大，臺風“杜蘇芮”“卡努”曾襲擾東南沿海并造成華北、東北地區(qū)發(fā)生暴雨洪澇災害，部分地區(qū)氣象強度遠超配電網現有設計標準。
2023年11月，東北地區(qū)遭受大范圍雨雪、寒潮降溫和大風天氣。為全面提升配電網防災抗災能力，厘清受災原因，國網經研院研究制訂配電網防災抗災差異化規(guī)劃設計技術原則，組織開展東北電網抗冰防災專項規(guī)劃、國家電網經營區(qū)防災減災專項規(guī)劃及電網設備防汛防臺風能力提升措施編制，全面提高縣級及以上地區(qū)薄弱電網安全運行能力、東部沿海防臺風能力、海河及黃淮流域防洪澇能力、南部省份及東北地區(qū)抗冰能力，有效指導災害頻發(fā)地區(qū)電網新建及改造工作，確保災后快速復電。
強化科研資源配置，建設配電網綜合型實驗室
為更好適應新要素新業(yè)態(tài)的快速發(fā)展形勢，實現配電網功能、形態(tài)、技術轉型升級，2023年5月起，國家電網公司在國網經研院掛牌建設配電網規(guī)劃運行及優(yōu)化控制技術實驗室。該院在實驗室建設過程中打造了“一平臺+一系統(tǒng)+一裝置”，分別為數字分析平臺、物理模擬系統(tǒng)和實時仿真裝置。目前，該實驗室已具備配電網潮流仿真模擬、可靠性分析、可開放容量計算、潮流優(yōu)化等分析計算能力，擁有光、儲、充、放等多元新要素新設備，以及多類型電力電子裝置、RT-LAB實時仿真裝置。通過“一平臺”“一系統(tǒng)”“一裝置”之間的協(xié)調配合，實驗室實現配電系統(tǒng)從年級到微秒級的全時間尺度計算分析。
近年來，國網經研院以發(fā)現并解決實際問題、提高科研攻關水平、推動公司規(guī)劃專業(yè)計算能力提升為目標，持續(xù)提升源荷預測、平衡分析、網架分析、經濟性分析等配電網規(guī)劃分析數字化支撐能力。該院依托數字分析平臺，開展高滲透率分布式電源接入下的配電網典型場景設計、規(guī)劃技術分析，有力支撐國家重點研發(fā)計劃項目“高比例可再生能源并網的電力系統(tǒng)規(guī)劃與運行基礎理論”研究;聯(lián)合天津電力經濟技術研究院、山東濟寧供電公司經濟技術研究所、浙江杭州供電公司經濟技術研究所等單位，開展目標網架構建、運行方式優(yōu)化等實用化驗證。
以杭州為例，2023年迎峰度夏期間，位于杭州蕭山主城區(qū)核心區(qū)塊的110千伏越王變電站最大負載率達75.5%，呈顯著重載趨勢。國網經研院協(xié)同杭州經研所，利用數字分析平臺，對越王變電站24回10千伏出線及相關聯(lián)的5座110千伏變電站開展運行方式仿真優(yōu)化并形成調整方案，在解決局部重過載問題的同時實現各主變壓器負載率均衡，為公司解決城市配電網局部重過載問題提供了樣本方案。
推動示范試點工程落地，助力配電網提質升級
7月10日，安徽金寨縣供電公司運檢部副主任程璞和安徽電力經濟技術研究院通信與智能化規(guī)劃室主管張輝，一起來到位于金寨縣花石鄉(xiāng)大灣村的五臺區(qū)直流互聯(lián)示范工程現場，查看臺區(qū)分布式光伏、分層接入設備等的運行情況。
金寨縣供電公司正在開展縣域現代智慧配電網示范區(qū)建設，已建成投運六安金寨大灣村五臺區(qū)直流互聯(lián)示范工程。該工程實現了428千瓦分布式光伏、150千瓦時儲能系統(tǒng)、60千瓦充電樁及常規(guī)農業(yè)負荷的匯聚接入，典型日最大溢出功率降低50%以上，臺區(qū)綜合線損率降低約1.5個百分點，提升了村域分布式光伏電量消納水平，推動了鄉(xiāng)村配電網集群化協(xié)同消納模式的落地應用。
國網經研院聚焦配電網發(fā)展方向，深入摸排國家電網經營區(qū)域中低壓直流配電網建設情況，調研了解河北、湖南、安徽、福建、上海等省份中低壓直流配電網試點示范項目建設進展、適用場景及應用成效。
以六安金寨大灣村五臺區(qū)直流互聯(lián)示范工程為例，國網經研院發(fā)揮技術指導和協(xié)調作用，安徽電力經研院牽頭開展示范工程方案研究并推動工程落地，量化評估源荷、源儲、荷儲時空互補能力，優(yōu)化形成臺區(qū)間用電集群、發(fā)電集群、自平衡集群的互聯(lián)互供方案。該工程于2023年投運，當年新增農戶屋頂光伏發(fā)電量超過1萬千瓦時，年均為每戶村民額外帶來發(fā)電收益約4162元;每年可為當地減排二氧化碳近8.5噸，約等于200平方米森林的降碳效果。
《指導意見》提出，推動微電網建設，明確物理邊界，合理配比源荷儲容量，強化自主調峰、自我平衡能力。國網經研院圍繞微電網發(fā)展重點問題，指導河南、河北、浙江、上海電力經研院等開展微電網示范項目可研方案編制工作，進一步優(yōu)化微電網組網方案、運行策略，支撐項目試點示范建設。位于河北的雄安新區(qū)白洋淀微電網示范工程是其中的典型代表。該工程年可發(fā)綠電616萬千瓦時，實現了光伏發(fā)電、風電等就地消納，避免了新能源大規(guī)模反向送電，減輕了大電網調節(jié)壓力，同時也提升了白洋淀核心景區(qū)供電可靠性。(丁羽頔 羅金山 崔凱 原凱)
