新型農(nóng)村配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)和運(yùn)行形態(tài)是什么

農(nóng)村與城市配電網(wǎng)對(duì)供電質(zhì)量的要求趨向均等化，但農(nóng)村配電網(wǎng)既存在網(wǎng)架薄弱，供電可靠性低的老問(wèn)題，同時(shí)存在對(duì)分布式光伏、電采暖、電動(dòng)汽車(chē)等新要素承載力不足的新問(wèn)題，結(jié)構(gòu)形態(tài)和運(yùn)行模態(tài)已不能滿(mǎn)足新形勢(shì)的需求。探索農(nóng)村配電網(wǎng)“主配微協(xié)同”的結(jié)構(gòu)形態(tài)和運(yùn)行模態(tài)，提升供電可靠性與源荷新要素承載力，對(duì)于推動(dòng)新形勢(shì)下農(nóng)村配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

為系統(tǒng)性解決新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下農(nóng)村配電網(wǎng)新能源承載力不足及供電可靠性低的問(wèn)題，懷來(lái)科技示范工程通過(guò)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同規(guī)劃、靈活資源優(yōu)化控制、有源配網(wǎng)故障防御技術(shù)創(chuàng)新和工程示范，構(gòu)建適應(yīng)分布式新能源高比例接入并具備大規(guī)模推廣應(yīng)用價(jià)值的新型農(nóng)村配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)和運(yùn)行模式。

隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)，配電網(wǎng)在促進(jìn)分布式電源就近消納、承載新型負(fù)荷等方面的功能日益顯著。但當(dāng)前配電網(wǎng)從裝備到結(jié)構(gòu)、從規(guī)劃到運(yùn)行仍存在諸多挑戰(zhàn)。以冀北為例，大部分經(jīng)營(yíng)區(qū)域處于農(nóng)村地區(qū)，地理面積90% 以上屬于傳統(tǒng)意義上的D類(lèi)供電區(qū)域，基礎(chǔ)網(wǎng)架較為薄弱。同時(shí)，公司分布式光伏迅速增長(zhǎng)，截止2024年底低壓分布式光伏約900萬(wàn)千瓦。

因此，亟需探索新型農(nóng)村配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)和運(yùn)行模式，建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)簡(jiǎn)約”的新型農(nóng)村配電網(wǎng)，全面提升新能源承載能力和民生保供電能力，落地高質(zhì)量發(fā)展配電網(wǎng)實(shí)用化價(jià)值。

新型農(nóng)村配電網(wǎng)需要滿(mǎn)足新型電力系統(tǒng)發(fā)展的基本要求，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面，一是安全可靠。新型農(nóng)村配電網(wǎng)在全社會(huì)用電量大幅增長(zhǎng)及城鄉(xiāng)供電差距持續(xù)縮小的需求下，應(yīng)具備高可靠供電能力，滿(mǎn)足高標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量要求。二是清潔低碳。新型農(nóng)村配電網(wǎng)在能源生產(chǎn)側(cè)清潔替代和能源消費(fèi)側(cè)電能替代中發(fā)揮關(guān)鍵作用的需求下，應(yīng)具備高比例分布式光伏安全承載能力和就近消納能力。三是經(jīng)濟(jì)高效。新型農(nóng)村配電網(wǎng)發(fā)展在確保安全、滿(mǎn)足“雙碳”目標(biāo)的前提下，應(yīng)綜合考慮升級(jí)改造成本，具備大規(guī)模推廣應(yīng)用條件。

我們攻關(guān)團(tuán)隊(duì)的整體技術(shù)思路是構(gòu)建以源荷集群供電單元為基礎(chǔ)的分層分區(qū)新型農(nóng)村配電網(wǎng)形態(tài)格局。通過(guò)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同規(guī)劃、靈活資源優(yōu)化控制、有源配網(wǎng)故障防御三大關(guān)鍵技術(shù)，依托國(guó)家電網(wǎng)公司第一批新型電力系統(tǒng)原創(chuàng)技術(shù)策源地懷來(lái)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)科技示范工程開(kāi)展新型農(nóng)村配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)和運(yùn)行模態(tài)攻關(guān)。

以縣域配電網(wǎng)為規(guī)劃對(duì)象，考慮未來(lái)五年“新三樣”接入后的源荷特性以及當(dāng)前配電網(wǎng)供電可靠性、電壓質(zhì)量等典型問(wèn)題，提出基于分區(qū)切割和潮流計(jì)算的有源配電網(wǎng)精細(xì)化規(guī)劃方法。基于現(xiàn)行配電網(wǎng)規(guī)劃導(dǎo)則剛性約束，綜合微電網(wǎng)、柔性互聯(lián)、分布式儲(chǔ)能等局部差異化補(bǔ)強(qiáng)措施的經(jīng)濟(jì)適用原則，逐步固化適合公司全域推廣的典型配電網(wǎng)分級(jí)分類(lèi)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。研發(fā)了適應(yīng)配電網(wǎng)規(guī)劃新模式的源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同規(guī)劃軟件。

以電網(wǎng)實(shí)時(shí)安全、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)和綠電消納為整體目標(biāo)，基于動(dòng)態(tài)集群劃分理論將控制目標(biāo)按“集群間、集群內(nèi)、臺(tái)區(qū)內(nèi)”逐級(jí)分解，解決海量分布式資源優(yōu)化控制求解效率問(wèn)題，兼顧故障工況下的異常事件中斷觸發(fā)集群動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，構(gòu)建以配電自動(dòng)化主站與智能融合終端為計(jì)算載體的主配協(xié)同分層分級(jí)控制體系。研發(fā)了適用配電網(wǎng)運(yùn)行控制新架構(gòu)的主配協(xié)同靈活資源優(yōu)化控制系統(tǒng)

基于現(xiàn)有一二次融合終端軟硬件架構(gòu)，提出有源配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)電流保護(hù)新原理和計(jì)及分布式光伏低穿特性的定值整定新方法，研發(fā)了動(dòng)態(tài)電流保護(hù)成套化裝備。提出饋線(xiàn)自動(dòng)化臺(tái)區(qū)級(jí)故障識(shí)別新原理，綜合利用一二次融合終端、臺(tái)區(qū)智能融合終端正序、負(fù)序電壓變化趨勢(shì)進(jìn)行臺(tái)區(qū)級(jí)故障區(qū)段識(shí)別，實(shí)現(xiàn)有源配網(wǎng)故障百米級(jí)精準(zhǔn)定位。

目前，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)已完成新型裝備及系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室功能測(cè)試，正在開(kāi)展懷來(lái)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)示范工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作。

下一階段，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)將聚焦懷來(lái)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)示范工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和試運(yùn)行工作。收集、分析、評(píng)估試運(yùn)行數(shù)據(jù)與成效，進(jìn)一步迭代、完善新型農(nóng)村配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)和運(yùn)行模態(tài)，開(kāi)展規(guī)模化推廣應(yīng)用工作，切實(shí)提升冀北地區(qū)農(nóng)村配電網(wǎng)新能源承載能力和優(yōu)質(zhì)供電能力。■