到2030年新型電網平台初步建成——主微配網從“物理連接”走向“智能協同”-新華網
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2026 01/21 10:22:48
來源:科技日報

到2030年新型電網平台初步建成——主微配網從“物理連接”走向“智能協同”

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  圖為準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程的受端站——安徽宣城古泉換流站。新華社發(鄭賢列攝)

  電網高質量發展有了最新“路線圖”。國家發展改革委、國家能源局日前聯合印發的《關於促進電網高質量發展的指導意見》提出,到2030年,初步建成以主幹電網和配電網為重要基礎、智能微電網為有益補充的新型電網平台。

  新型電網平台這一提法尤為值得關注,它好比電力系統的“智慧大腦”,可通過數字化、智能化技術,實現主配微網從“物理連接”到“智能協同”的跨越。建設新型電網平台是發展新型電力系統的必然要求。

  那麼,新型電網平台有何特點?在能源綠色低碳轉型進程加快、新能源大規模高比例接入的背景下,新型電網平台建設要克服哪些難題?

  將“不可控”資源化為可靠電力供應

  在中電聯電力發展研究院能源研究部主任韓超看來,新型電網平台最大的特點是主配微網協同。

  主網是電力系統的骨幹網絡,是連接大型發電廠與配電網、承擔跨區域大容量電能傳輸和調度的核心部分,好比“高速公路”。配電網是電力系統中連接主網與終端用戶的關鍵環節,承擔着電能降壓、分配和配送的任務,如同“城市內部道路”。微電網則是一種集成了分佈式電源、儲能系統、用電負荷、配電設施及智能控制系統的小型獨立電力系統,更像是社區內部的獨立交通網絡。

  在新型電網平台中,上述三者承擔着不一樣的角色,共同支撐起新型電力系統。主網是築牢電力安全保障根本、夯實全國統一電力市場的物理基礎,發揮着支撐清潔能源資源廣域調配,保障集中式新能源供給消納的重要作用。配電網在增強保供能力的基礎上,承擔多元化源荷開放接入、雙向互動、即插即用等職能,要滿足分佈式新能源大規模發展的需要。微電網作為具有自平衡和自調節能力的電力新業態網絡載體,支持多元主體接入,能夠融入終端用戶綠色用能場景,促進新能源就近開發、就地消納,提升電網末端供電可靠水平。

  為何要強調主配微網協同?韓超説:“當前,新能源開發建設具有點多面廣的鮮明特徵,隨着大規模新能源在各電壓等級接入電網,電網的樞紐平台作用日益凸顯。主配微網協同是適應新能源滲透率逐步提高的必然選擇。”隨着風電、光電等新能源的大規模接入,傳統電網信息不互通、調度不靈活的局限性愈發明顯。主配微網協同能將這些“不可控”的資源,通過“可控”的協同網絡,轉化為穩定可靠的電力供應。

  主配微網協同還是強化公共基礎設施保障民生的現實所需。“電網一頭連接類型多樣的電力生産設施,一頭連接特性不一的用電負荷主體。”中國電力企業聯合會規劃發展部主任張琳説。保障居民用電需求,需要進一步強化電網公共屬性,增強主網、配電網與微電網交互能力,促進電力供給和用戶需求精準對接。

  需克服高比例新能源接入挑戰

  在新型電網平台建設中,如何應對高比例新能源接入給電網帶來的挑戰是急需解決的問題之一。

  在張琳看來,當前,我國能源生産和消費呈現出清晰的電氣化趨勢,未來對電力的需求將呈剛性增長。而目前新能源發展中的源荷逆向分佈矛盾仍較為顯著,西部、北部新能源基地遠離東部、南部負荷中心,需建設更遠距離、更大容量的輸電通道。同時,分佈式新能源爆發式增長,要求配電網需從傳統單向輻射網絡向有源雙向交互系統轉變,提升開放接入與協調互動能力。而新能源出力波動性、隨機性和低慣性的特徵,導致系統凈負荷曲線陡峭化、複雜化,又對電網的規劃與運行模式提出了系統性變革要求。

  建設新型電網平台,在技術層面同樣面臨挑戰。目前,我國電網技術創新已經走在全球前列,新型電網平台建設已有堅實基礎。我國特高壓1000千伏交流和±800千伏、±1100千伏直流輸電技術實現全面突破,掌握具有自主知識産權的特高壓核心技術和全套裝備製造能力;大電網倣真、運行控制及安全防禦等方面取得了一批引領世界電網技術的重大成果。但着眼新型電力系統建設目標,新型電網平台在部分關鍵核心技術上仍需進一步突破。例如,面向“沙戈荒”、高海拔、深遠海等場景,大容量柔性直流、新能源孤島送出、低頻輸電等關鍵技術還需要持續創新。

  多措並舉保障平台安全運行

  在韓超看來,應從三方面應對高比例新能源接入給新型電網平台帶來的挑戰。

  第一,要着力實現主配微網交互響應。統籌推進主網建設,堅持全國“一盤棋”,科學優化全國電力流向,推動輸電通道定位逐步由保供應為主,向保供應與調結構並重轉變。分層分區優化特(超)高壓交流網架,加強區域電網跨區聯絡,加大具備互補特性和互濟潛力的省間互聯,推動區域內各級電網協調發展。加快建設新型配電系統,推動配電網向有源雙向交互系統轉變,加強配電網與主網靈活耦合。

  第二,要結合新能源就近消納新業態發展需要,因地制宜建設微電網,推動微電網向智能化微能量管理單元轉變,加強智能微電網對多品種能源的配置功能,完善配套接入系統標準,支持靈活切換併入配電網運行和孤島運行模式,實現微電網和配電網的功率協調和故障協同處理。

  第三,要大力促進源網荷多主體協調發展。準確把握新型電力系統技術特性和發展規律,推動各類電源和多元負荷依託電網平台實現高效互動。建立全面考慮源、荷雙端不確定性和電網調節能力的新型平衡模式,實現高水平電力供需協同。發展系統友好型新能源電站,鼓勵水電擴機增容,加強抽水蓄能、調峰氣電、直挂式新型儲能布局,部署新一代煤電,探索核電參與日內調峰,滿足電網在高比例新能源下的靈活運行需要。

  在技術層面,韓超建議,要加快輸變電支撐技術升級。比如,創新應用特高壓柔性直流輸電技術,突破深遠海域風電集群柔性低頻輸電技術;開展大開斷容量高性能交流開關技術研發及應用;深化高比例可再生能源及電力電子設備接入的交直流保護技術應用;超前謀劃新型高端電力電子器件、新型超導電力設備、遠距離大功率無線輸電等電網前沿交叉領域技術攻關。

  人工智能、大數據、邊緣計算等先進數字技術的發展為建設新型電網平台提供了強大助力。韓超建議大力推動“雲大物移智鏈邊”技術與新型調度控制技術深度融合,加快推進大數據、人工智能技術在運行方式生成、電網潮流調整、供需協同互動等領域的應用。加強電網狀態感知研究,部署海量資源高效可觀可測、可調可控關鍵技術路線。探索量子計算、大模型在新型電力系統規劃和穩定分析中的應用。

  “有效應對風險挑戰,需要行業主管部門建立健全工作機制,協調解決新型電網平台建設過程中的重大問題。地方政府需履行屬地責任,明確目標任務,制定落實舉措。電網企業要提高投資效益和資源調配能力,推動規劃項目按期落地實施,防範化解電網安全風險。各類並網主體應履行主體責任,共同保障電力可靠供應與電網安全運行。”韓超説。(記者 都芃)

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