自動駕駛、智能自愈、靈活接入、即插即控……這些看起來毫不相關的技術名詞正在被統一歸納起來，隨著今年9月國網河北省電力公司發布《雄安新區數字化主動配電網建設方案》，數字化主動配電網這一概念逐漸被大眾熟知。

    配電網的規模一直不小。據統計，截至2019年年底，全國電網鋪設線路總長度達到563萬公里，10千伏用戶總容量達到37萬兆伏安，10千伏線路總長度達到487萬公里，10千伏電纜總長度超過86萬公里……

    除了巨量規模，“十四五”電力規劃中也明確指出，要提高配電網智能化水平。

    以加快實現配電網“可測、可觀、可控”為目標，推進以故障自愈為方向的配網自動化建設；有序推進廣泛部署高級量測體系建設，在業擴環節實現新增用戶智能電表和計量自動化終端同步覆蓋；構建“全覆蓋、泛在化、大帶寬、高可靠、技術先進”的配電通信網，滿足全網各類用戶的通信需要；加強智能配電房、智能臺區、裝備智能化的建設，因地制宜推廣應用微電網、主動配電網、柔性直流配電網，全面提升配電網裝備水平和智能化水平，實現配電網可觀可控。

    本文將圍繞三個方面進行闡述：

    1、配電網的轉型之路

    2、數字化主動配電網的亮點與挑戰

    3、配電網的可視化平臺應用能解決什么？

01、從被動到主動

    近年來，隨著大規模分布式清潔能源及多元化負荷的接入，傳統配電網要面臨諸多挑戰。

    在以上背景下，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。

    其中，主動配電網按照“主動規劃、主動感知、主動控制、主動響應、主動參與、主動服務”的建設思路進行建設，相比傳統配電網，它能夠基于配電網信息大數據，對潛在故障缺陷進行提前預判、智能隔離和自動恢復，極大提高配電網的供電可靠性。通過對能量的優化配置，減少電能損耗，進一步提升清潔能源的接入能力。

    舉個例子。

    2018年10月，全國建設規模最大的主動配電網綜合示范區在蘇州建成。

    該示范區具體運用到的技術有：

    1.各端口間能量和信息的互聯互通

    為提高供電可靠性，國網蘇州供電公司在這里建成了全國首個20千伏配電網的四端口柔性直流換流系統。該系統好比一臺“能源路由器”，可以實現各端口間能量和信息的互聯互通，有序協調分布式能源與負荷，有效提高電能的使用效率和供電可靠性。該系統投運后，該區域用戶年均停電時間將由原來的5.2分鐘減少到1.57分鐘。

    2.即插即用

    在2.5產業園區域，國網蘇州供電公司針對風力發電、屋頂光伏發電等分布式能源快速發展，產業園區供電能力不足，能源利用效率不高的問題，建設兆瓦級交直流混合配電網，提供雙電源電力供應，在國內首次利用能量流和信息流融合的即插即用技術，實現分布式清潔能源和多元化負荷的靈活接入，縮減了其并網的建設成本，減少交直流轉換過程中的電量損耗，提高電能使用效率。

    3.孤島自治恢復策略

    當配電網出現故障時，非故障區域可以自動脫離大電網，依靠內部的分布式能源實現獨立運行，從而極大提高了該區域的供電可靠性。

    4.多DFACTS設備協調控制

    國網蘇州供電公司在蘇州110千伏星華變20千伏側采用多DFACTS設備協調控制技術，對電壓進行實時跟蹤，快速反應并抑制電壓波動等質量問題，提高電能質量和系統穩定性。

    示范區取得的成果也非常顯著。

    高比例分布式能源靈活消納、高品質電能智能配置，有效提高供電可靠率和清潔能源的接入規模，減少環境污染，每年相當于減少燃煤1577噸。

    用電更加智能和主動，不僅能夠主動隔離故障，減少因為停電造成的損失，而且還能夠優化配置分布式清潔能源與儲能出力，實現電網調峰削谷，進而最大限度減少用戶的電費支出。

02、主動配電網的數字化機遇與挑戰

    珠玉在前，雄安新區的數字化主動配電網方案于今年九月正式發布。根據大會發布的《雄安新區數字化主動配電網建設方案》，雄安新區2020年底將初步建成概念型數字化主動配電網，2022年底基本建成示范性數字化主動配電網, 2030年底全面建成規模化數字化主動配電網，雄安電網資源配置能力、安全保障能力和智能互動能力達到國際領先水平。

    在發布會上，國網河北省電力公司副總工程師孫章嶺提到了三點：

    （1）網架驅動：規劃建設靈活可調、堅強可靠的能源網架基礎。

    （2）數字升級：為實現電力數據應用增值和電網資源深度復用，進一步服務數字經濟發展，亟須發揮“雄安優勢”，以信息化支撐電網產業創新升級。

    （3）發展轉型：雄安電網運營伊始同步建立市場化機制，亟須彰顯“雄安品質”，加速培育新型能源市場體系，形成價值創造新模式。

    在主動配電網的基礎上，數字化主動配電網增加了以下亮點：

    1.自動駕駛

    電網運行自動駕駛指的是開展用戶負荷、發電能力、輸送潮流的精準預測，依托態勢感知技術實現電網故障的主動預想，提示安全邊界，主動規避電網風險，實現自動尋優、自主調度，大幅提高供電可靠性和電能質量。

    2.隨時隨地

    主動配電網建成以后用戶可以隨時通過手機APP平臺享受到優質的用電服務。比如根據用電數據分析來調整各種家電的用電模式，節省用電支出。停電的時候，通過手機發布搶修訂單，供電‘小哥’搶單式開展復電服務。

    3.數據整合及分析

    通過整合各類用電信息，為政府部門提供電力大數據分析，進而為更高層面的城市規劃發展、電熱冷氣綜合能源利用提供可靠依據。通過對大型企業、機構的用電情況監測、匯總、分析，向其提供相應決策數據，供其調整生產模式，合理化配置生產要素，進一步提高生產效率。通過開放電力企業電塔、電站、電纜等可以供社會復用的資源，支持雄安新區全電動車聯網建設等綠色發展理念。

    4.智能物聯感知技術和大數據分析技術

    依托先進的智能物聯感知技術和大數據分析技術，全面實現用戶服務的全線上、零跑腿，精準跟蹤用戶需求，定制化提升用戶滿意度。

    5.靈活交易

    針對戶用光伏和風力發電等分布式電源，用戶還可以根據電力市場和自己的發電情況靈活參與電力市場交易，選擇最佳時段用電或賣出自發電力，獲得更好地用能體驗和經濟收益。

    機遇通常伴隨著挑戰。

    在國網遼寧電科院院長劉一濤看來，目前分布式電源建設及運維存在的問題較多，集中體現在并網技術水平參差不齊、電站建設不規范、管理運維水平低等方面，給配電網運行帶來較大的安全隱患。

    具體如下：

    生產環節：環節多、工時高、復雜性高。

    檢測環節：終端功能復雜將導致檢測步驟繁瑣，檢測工作量大，人工統計操作耗時長、易出錯。

    運維環節：技術分析難度大，運維工作量大。業內人士普遍認為，隨著分布式能源裝機不斷增加，其對電網運行的影響呈現“局部向全局發展，配電向主網延伸”的趨勢，給電網電力平衡、無功調節、電能質量控制等都提出了更高要求，給配電網調度運行帶來新挑戰。尤其隨著分布式光伏接入，使得配電網從無源網變為有源網，配電網運維管理更加復雜，局部地區甚至出現倒送現象。

03、破局之道：可視化平臺建設

    面對以上挑戰，建設電網的可視化平臺是一個行之有效的方法。

    在實際應用過程中，如何將碎片化的配電網數據集約化管起來、用起來，讓數字技術與業務深度融合，讓數據創造價值，是配電網的可視化平臺建設的重要意義。

    通過配電網可視化平臺，能夠對輸電、變電、配電環節電力設備運行狀況和周邊環境的智能監測及數據分析，實現電網供電監控、管理、分析、預警、告警、聯動等功能。深入來看，可視化平臺能夠很好地利用數字化主動配電網提供的數據整合及大數據分析功能，省去人工填報，避免數據質量參差不齊，將“一切業務數據化，一切數據業務化”，實現配電網數據與配電網規劃業務深度融合，為能源工業網的發展，乃至智慧城市提供決策依據。從具體應用來看，可視化平臺中，配電線路故障預警及定位、配電臺區智能巡視、大數據可視化呈現等功能能夠有效保障配電網的安全運行，幫助運維人員快速發現及時處理。

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    如今，正值產業結構升級轉型的重要時刻，能源作為數字世界的底座，已經成為數字基礎建設的重要一環，是數字經濟競爭力的重要因素之一。電力作為能源的樞紐，重要性不言而喻。雄安新區的數字化主動配電網建設僅僅是個開始，未來，隨著電力行業數字化轉型逐步普及，電網可視化應用將會發揮更大的價值。