堪比“人工智能”的主动配电网 更懂你的用电习惯

今年5月，由贵州电网公司牵头承担，上海交通大学、清华大学、北京四方继保自动化股份有限公司三家单位共同参与完成的国家“863计划”“集成可再生能源的主动配电网研究及示范”通过了国家科技部的技术验收，圆满完成了国家重大科研攻关任务。国家科技部验收组专家认为课题是国内同类课题实施的典范。

“根据用户何时开电视、何时用热水、何时用空调等用电习惯，供电企业事先做好负荷及网络准备，为用户提供定制服务;用户周围有哪些分布式电源可以调用，哪些资源最实惠，用户可随时选择;在电网用电负荷直线攀升进而逼近电网承受最高值时，它会主动作为，果断发出精确指令，自动调节负荷，化解电网风险……”

课题负责人、贵州电网公司电网规划研究中心副总工、系统技术研究室主任李庆生(左二)向参观者介绍项目情况。 唐学用 摄

11月8日，在上海国际会议中心2017中国国际工业博览会国家科技部展区前，作为“国家863计划”“集成可再生能源的主动配电网研究及示范”课题负责人，贵州电网公司电网副总工、规划研究中心系统技术研究室主任李庆生向参观者介绍着。

“课题在多源协同的主动配电网运行关键技术研发上取得重要进展，突破了主动配电网规划、运行、控制、测试以及应用等一系列关键技术，并成功在贵州省贵阳市清镇红枫示范工程中实际应用。”由于该课题在多项关键技术上实现了国内首创及领先，被国家科技部选中成为了本届中国国际工业博览会参展项目，在展会上进行成果分享、推广宣传、成果的转化应用等方面的介绍。

“集成可再生能源的主动配电网研究及示范”课题是“十二五”期间智能电网领域国家“863计划”课题，该课题由贵州电网公司科研团队经过3年科技攻关，于今年1月在贵阳市红枫湖正式投入运行，5月通过国家科技部技术验收，该课题通过2个自主知识产权的核心系统的研发，12个高级运用模块，11个新型成套装置在工程中的实际应用，实现了示范区在30%以上渗透率工况下的优化稳定运行，分布式电源100%就地消纳。降低峰谷差、网损10%以上，供电可靠率达到99.99%以上。从网、源端来说，实现了电网拓扑结构灵活可调，分布式电源优化协调控制，从用电侧来说，像“电力管家”一样，能结合用户的用电习惯，为用户贴身定制最优供电策略。因其在“主动”和“智能”方面的表现，被人称之为“最懂你”的配电网。

主动把控分布式能源

“冷热电有500千瓦，光伏有253.8千瓦，储能有200千瓦，水电有12兆瓦，风电有300千瓦。”走进如今的贵州电力职业技术学校，映入眼帘的首先是面朝红枫湖屹立的2台风力发电机，紧接着是学院的实训楼、学生公寓屋顶上的光伏发电组件，以及冷热电三联供系统。由于多种能源的汇集，进入校园就像是走进了一个分布式能源“集散地”。

“据说我们学校用的电，不仅有太阳能、风电、水电，还有冷热电、储能等，一听就很高大上。”作为贵州电力职业技术学院电气工程及自动化专业的学生，刘阳和大多数学生一样，不仅见证了风力发电机、太阳能光伏板拉入校园并最终建成的过程，还对五种分布式能源齐聚母校这件事非常感兴趣。

“之所以选择五种能源接入学校电源，我们就是想通过课题研究不同种类分布式能源特点并实现多能优化互补的有效控制。”李庆生认为，在整个电网中，主网就像人体的“主动脉”，而在电力网中起分配电能作用的配电网就是四通八达的“毛细血管”，电从电厂发出，流经主网，通过配电网送到用户，就如血从心脏流出，经主动脉，通过毛细血管输送至全身一样。电流自上而下流动，如大河变小河，再由小河变小溪。正因为如此，在传统的配电网中，线路、设备选型，相应的继电保护、潮流控制、计量等，考虑的都是单方向流动，而随着风能、太阳能等分布式能源的发展乃至异军突起，用户侧分布式能源的反送使传统配电网出现了“电流倒送”现象，这意味着，传统配电网的保护、控制策略将失效，电网的供电可靠性也将受到影响。国家“863计划”“集成可再生能源的主动配电网研究及示范”课题的研究就是要使主动配电网成为能通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，实现对不同区域中的分布式电源设备、负荷进行主动控制和主动管理的配电系统。