在近日舉行的「2020 年（第四屆）中國配電技術高峰論壇」上，與會專家學者普遍認為，電力物聯網、分布式能源、儲能及電動汽車等都對傳統配電網提出了挑戰，配電網數位化轉型迫在眉睫。同時，具有大連接、大寬帶、低時延、高可靠等技術特徵的5G技術將滿足智能配電網的通信新需求，為配電網數位化轉型奠定基礎。
配電網數位化轉型條件成熟
業內人士認為，傳統配電網由於缺少通信網絡支持，切除負荷手段相對簡單，通常只能切除整條配電線路。因此，從業務影響、用戶體驗等角度出發，亟需通過精準控制減少對重要客戶的影響。在此背景下，配電網數位化轉型可實現精準負荷控制及配電自動化、低壓用電信息採集、配電網移動巡檢、配電網差動保護等多樣的應用場景。
「未來用電信息採集將延伸到家庭，將能夠獲取所有用電終端的負荷信息，以便實現精細化的電力供需平衡和合理錯峰用電。」內蒙古電力集團有限責任公司處長趙晨旭表示，如歐美等國家和地區已實行的電價階梯報價機制需實時公示通知電價，以便客戶能按需預約採購。
在趙晨旭看來，分布式能源深度滲透使配電網由功率單向流動的無源網變為功率雙向流動的有源網，其中，110千伏以下配電網由於點多面廣，通信通道改造難度大、施工條件差、接入成本高，無法實現光纖網絡全方位覆蓋，而依託5G來實現配電網差動保護大規模應用，可加快配電網數位化發展進程。
珠海許繼電氣有限公司副總經理、總工程師張維認為，在傳統的傳輸方式下，數據上送與命令下發關聯度不強，配電主站與配電終端雙向互動提升不緊密，主站與終端能力挖潛、個性定製手段缺乏，而新需求則為雲邊協同指明了方向。據了解，雲邊協同是基於物聯網協議、大數據與人工智慧技術，通過物聯網雲主站與物聯網終端信息的雙向互動，提升配電網監控各環節的自我感知、自我決策能力，為中低壓配電網智能化調控與精益化運維提供新的技術手段。
智能配電網建設面臨諸多挑戰
智能配電網建設目標是提高配電網的可靠性、系統運行效率及終端電能質量，目前我國配電網供電可靠性與發達國家仍有較大差距，國內不同城市配電網發展也存在差異，而且配電網智能化是一個循序漸進的過程。
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複雜，局部地區甚至出現倒送現象。
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，集中體現在併網技術水平參差不齊、電站建設不規範、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。因此，一定要以「技術+管理+服務」來提高分布式電源接入的可靠性，通過在合理規劃、技術提升、性能檢測、信息安全等方面對分布式電源進行主動管控及服務，實現分布式電源友好接入及主動支撐電網，有效提升配電網可靠性及清潔能源利用率。
南京大全自動化科技有限公司技術總監彭寧賓介紹，在配電網邊緣計算網關臺區智能終端部署上，也面臨著一系列難點，尤其隨著終端應用深入，終端數量巨大、覆蓋面廣、應用部署各環節的問題將日益凸顯，對配電物聯網建設造成影響。
「如在生產環節，存在環節多、工時高、複雜性高等難點；在檢測環節，終端功能複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；在運維環節，技術分析難度大，運維工作量大。」彭寧賓表示。因此，需在配電網終端應用的各個關鍵環節頒布技術規範和標準，研發專用的管控和自動化智能裝備，解決難點問題，保障配電物聯網建設。目前，南京大全自動化科技有限公司已在這些方面做了一些技術研究，初步具備系列化專用裝備的研發、製造能力。
需加強交直流配電網研究
鑑於目前配電網數位化、智能化轉型面臨的問題，業內人士均認為，應針對直流不能應用的場景與調控需求，充分利用5G通信與終端計算，發揮交直流混合配電網的快速控制能力，這能夠適應配電網新型源荷快速變化的要求。中國電科院配電技術中心博士王昊晴判斷，隨著新能源發電、儲能、直流負荷快速發展和大量接入及電力電子技術快速發展，相比傳統交流配用電，直流配用電的諸多優勢不斷顯現，因此建設基於傳統交流配電網的交直流混合配電網將是未來的發展方向。
如近日全國首個多電壓等級直流配電網——江蘇省蘇州市吳江區同裡鎮雲梨路多電壓等級直流配電網龐東中心站示範工程第一批交直流設備安裝到位。據了解，成熟的多電壓等級直流配電網可滿足客戶不同電壓等級的需求，便捷接入各類電源、負荷和儲能裝置，構建直接面對客戶的直流配電網。
中國農業大學信息與電氣工程學院副教授張璐表示，未來應在兼顧現有交流網架結構和特性的基礎上，全面深入考慮新型源荷對直流配電的需求和影響，針對直流配電需求明確的場景和區域，嘗試部分線路採取直流運行，實現單點改造、多點貫通、全網受益。
「未來應進一步挖潛含多元源荷的交直流混合配電網故障傳播特性與恢復能力，並充分考慮配電系統與信息系統間的雙向連鎖故障，保障恢復策略的有效性。」張璐建議，需進一步加強交直流混合配電網的基礎理論研究，充分發揮直流線路的優勢，探索適合我國國情的交直流混合配電網發展道路。
來源：中國能源報