根據(jù)用戶何時洗衣服、開空調(diào)等用電行為習(xí)慣，供電企業(yè)事先準備好網(wǎng)絡(luò)和負荷，為用戶提供定制電力服務(wù)。用戶則可以隨時查詢到實時電價，以調(diào)整用電行為節(jié)省電費，還可以查詢選用周邊的分布式電源，實現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)的電力資源最優(yōu)分配。

這不是什么天馬行空的想象，而是業(yè)內(nèi)專家描繪的關(guān)于未來智能電網(wǎng)的美好藍圖。

配電網(wǎng)發(fā)展的方向——主動配電網(wǎng)

“盡管我國智能電網(wǎng)發(fā)展取得了一定成績，但由于投資、體制、歷史欠賬等因素影響，電力系統(tǒng)特別是配電網(wǎng)發(fā)展仍相對滯后。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會黨組書記楊昆在“2015智能電力系統(tǒng)峰會”上表示，我國配電自動化系統(tǒng)的總體覆蓋率只有13%，配電網(wǎng)故障自動判別和網(wǎng)絡(luò)自愈應(yīng)用范圍小，難以發(fā)揮規(guī)模效益;而且與國際先進水平相比，我國城市電網(wǎng)的供電可靠性水平仍有較大差距。可以說，解決當(dāng)前供電可靠性不足和提高電能質(zhì)量是未來配電網(wǎng)發(fā)展的重點，現(xiàn)有的配電網(wǎng)已經(jīng)區(qū)別于傳統(tǒng)意義的配電網(wǎng)，正在變得越來越復(fù)雜，大步向主動配電網(wǎng)邁進。

據(jù)北京電力經(jīng)濟技術(shù)研究院副院長張凱介紹，主動配電網(wǎng)的概念是國際大電網(wǎng)會議在2008年提出的，是通過使用靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)來管理潮流，能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)域中的分布式能源設(shè)備進行主動控制和主動管理的配電系統(tǒng)。張凱認為，主動配電網(wǎng)區(qū)別于被動配電網(wǎng)主要有4個特征，“一是具備一定比例的分布式可控資源，二是網(wǎng)絡(luò)拓撲可靈活調(diào)節(jié)的配電網(wǎng)，三是較為完善的可觀可控水平，四是具有實現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化管理的管控中心。”隨著以風(fēng)電、光伏發(fā)電等分布式電源在配電網(wǎng)中的滲透率日趨升高，具有較大波動性的大規(guī)模間歇式能源給電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全帶來較大影響。國家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)辦公室合作處處長林弘宇坦誠道，一說大電網(wǎng)互聯(lián)好像電網(wǎng)就排斥分布式，其實不是。“能夠滿足綠色可再生能源的高度利用以及實現(xiàn)配電網(wǎng)雙向潮流靈活控制的主動配電網(wǎng)絡(luò)，正是從根本上解決配電網(wǎng)高度兼容分布式能源的有效技術(shù)手段，這也是配電網(wǎng)未來主要的發(fā)展模式。”

改變配電網(wǎng)背后的推手——分布式能源

縱觀能源發(fā)展趨勢，隨著一系列政策的制定，分布式能源發(fā)展已上升到國家的戰(zhàn)略高度，未來必然將有更多的分布式能源接入電網(wǎng)。最新的電力體制改革9號文件，28項內(nèi)容中就有4項和分布式有關(guān)系，配套文件達6個。在第十一屆中國分布式能源國際論壇上，國家電網(wǎng)能源研究院博士黃碧斌就分布式電源的發(fā)展目標初步預(yù)測，2020年分布式電源裝機容量1.87億千瓦，占同期全國總裝機的9.1%;2030年達到5億，占同期全國總裝機17.3%，年均增長占比近1個百分點。信達證券公司能源互聯(lián)網(wǎng)首席研究員曹寅分析，中國將來一定會有大量的分布式電源并網(wǎng)，其中包括分布式光伏或者小型儲能電站等。小型電源會通過互聯(lián)網(wǎng)聚合起來替代大電源，充分發(fā)揮分散性、智能性的優(yōu)勢。

具備新特征的主動配電網(wǎng)正是為了應(yīng)對分布式電源高滲透率對配電網(wǎng)控制提出的一系列新挑戰(zhàn)，世界各國都希望在該領(lǐng)域先人一步。據(jù)統(tǒng)計，截至2013年，全球范圍內(nèi)共有包括美國、澳大利亞、日本、意大利、德國、英國等在內(nèi)的11個國家和地區(qū)開展了24個具有創(chuàng)新性的主動配電網(wǎng)項目。我國在密切跟蹤主動配電網(wǎng)技術(shù)前沿的同時，也積極進行試點示范工程建設(shè)，2012年開展了“主動配電網(wǎng)的間歇式能源消納及優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用”863課題研究，并在廣東電網(wǎng)進行示范。

2014年起，“多源協(xié)同的主動配電網(wǎng)運行關(guān)鍵技術(shù)研究及示范”分別在北京、福建、貴州開展研究與示范建設(shè)。今年9月，國家發(fā)展改革委公布的《關(guān)于加快配電網(wǎng)建設(shè)改造的指導(dǎo)意見》則通過行政手段再次明確要求完善新能源和分布式電源接入體系，提出有序建設(shè)主動配電網(wǎng)、微電網(wǎng)，鼓勵應(yīng)用分布式多能源互補、發(fā)電功率預(yù)測等方式，提高分布式電源與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)能力。

實現(xiàn)主動配電網(wǎng)的技術(shù)支持——大數(shù)據(jù)分析

論及如何才能達成發(fā)展主動配電網(wǎng)的目標，張凱談到四個環(huán)環(huán)相扣的技術(shù)手段。首先是全面提升主動配電網(wǎng)的感知能力;第二是運用大數(shù)據(jù)分析技術(shù);第三是實現(xiàn)規(guī)劃運行一體化;第四是提高控制的有效性。尤其是對于如今炙手可熱的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，張凱的態(tài)度客觀而實用，“我們期望用數(shù)據(jù)創(chuàng)造能源價值。只有通過數(shù)據(jù)的收集，數(shù)據(jù)的分析評價，提高整理效率，數(shù)據(jù)才能創(chuàng)造能源價值。”比如運用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，生成將智能電表數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)拓撲、SCADA等有機結(jié)合的面向用電的應(yīng)用，進行用電行為分析，為用戶提供定制供電服務(wù);通過非技術(shù)性網(wǎng)損分析，減少竊電;通過配電變壓器負載在線監(jiān)測提高資產(chǎn)利用率;通過饋線自愈控制提高電網(wǎng)供電可靠性;運用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)還能做到精準的負荷預(yù)測和分布式發(fā)電預(yù)測，深度挖掘數(shù)據(jù)價值來為用戶提供高品質(zhì)服務(wù)。

未來配電網(wǎng)的功能應(yīng)當(dāng)是將電源和用戶需求有效連接起來，允許雙方共同決定如何最好地實時運行，因此自愈和互動將是電網(wǎng)智能化的標志。那時，大規(guī)模分布式發(fā)電將并入電網(wǎng)，這就要求智能配電網(wǎng)通過分散式智能協(xié)調(diào)，實現(xiàn)電網(wǎng)的自愈、自治和自組織，使分布式發(fā)電完全整合到智能電網(wǎng)中運行。“總之，要充分利用主動配電網(wǎng)的可控資源，研究可以實現(xiàn)主動規(guī)劃、感知、管理、控制與服務(wù)的裝置與系統(tǒng)，更好地解決主動配電網(wǎng)的新問題和現(xiàn)有配電網(wǎng)的老問題，實現(xiàn)主動配電網(wǎng)的運行目標，即高電能品質(zhì)，高運行可靠性，清潔能源的高滲透率，為主網(wǎng)提供電能與備用服務(wù)。”張凱如是總結(jié)。