袁欽成：配網(wǎng)政策的出臺 醉翁之意之于分布式能源

“能源互聯(lián)網(wǎng)其實核心的內(nèi)容還是在配網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)最終落腳點配網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種能源互聯(lián)。今年國家能源局連續(xù)頒發(fā)智能電網(wǎng)、微網(wǎng)、配網(wǎng)政策，其實一個很核心問題就是鼓勵大量發(fā)展分布式能源。”北京科銳配電自動化股份有限公司袁欽成在國際能源峰會分論壇——電力電工電器大會表示。

以下是根據(jù)演講內(nèi)容進行整理：

智能電網(wǎng)這幾年已經(jīng)不是一個新名詞，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)都已經(jīng)轟轟烈烈建設兩年多了。不管是怎么去詮釋這個智能電網(wǎng)，事實上智能電網(wǎng)更多在配電網(wǎng)上體現(xiàn)的，那我們國網(wǎng)從智能電網(wǎng)從智能發(fā)電、智能輸電、智能變電、智能配電、智能用電都有提到，但是唯有差別是在智能配電網(wǎng)上，我們之所以要研究智能配網(wǎng)一個很重要原因，過去我們國家重化輕工不敢用，配電落后于整個建設的，這也是剛剛國家能源局有一個文件，今后今年投資兩萬億建設配網(wǎng)，這也導致我們配網(wǎng)向國外一些國家可靠性上有一些差距，另外電網(wǎng)損耗平均線路的覆蓋率等等跟發(fā)達國家比都還是有一些差距的。

能源互聯(lián)網(wǎng)最終落腳點在配網(wǎng)

那么我們在最近一年多國家能源局在研究能源互聯(lián)網(wǎng)，可能會在今年年底明年年初會發(fā)布關于能源互聯(lián)網(wǎng)的行動計劃，那么能源互聯(lián)網(wǎng)其實核心的內(nèi)容還是在配網(wǎng)，因為所謂能源最終在配網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種能源互聯(lián)。所以智能電網(wǎng)也好，從能源互聯(lián)網(wǎng)角度也好新意主要體現(xiàn)在配電網(wǎng)方面，我認為兩個方面，一個是可再生能源大量接入，如果在后面能源互聯(lián)網(wǎng)建設，可能大量微電網(wǎng)接入會導致配網(wǎng)發(fā)生很大的變化，特別是在保護控制方面。另外一個大量分布式能源接入包括電網(wǎng)接入，我們一個很重要的剛才我說的要講究用戶互動主要體現(xiàn)需求和響應，調(diào)動用戶參與配網(wǎng)的調(diào)控。

從智能電網(wǎng)本身特征來講，可以簡單總結(jié)在這幾個方面。我們要建設智能配電網(wǎng)要建立更高的供電可靠性，實時檢測故障設備并進行糾正性操作。最大程度地減少電網(wǎng)故障對用戶的影響。自愈功能包括繼電保護、重合閘、配網(wǎng)故障隔離等。在主網(wǎng)停電時，應用分布式電源微網(wǎng)，保障重要用戶的供電。更高的電能質(zhì)量，實現(xiàn)電壓、無功的優(yōu)化控制，保證電壓合格率。實現(xiàn)敏感用電設備的不間斷連續(xù)供電。應用動態(tài)電壓補償器保證線路故障與重合閘期間的供電。應用固態(tài)斷路器實現(xiàn)雙路供電電源的“0”秒無縫切換。那么智能配電網(wǎng)大量分布式電源介入，也存在很多運行安全、可靠問題。

再一個就是支持與用戶的互動，這個互動更多不是簡單智能抄表，裝一個智能電表給用戶抄表，這個是給供電部門減少一些勞動工作量而已。真正智能互動讓用戶主動參與符合調(diào)節(jié)，用電低谷主動多用電，怎么做到這一點，最基本靠實時電價政策，很大程度上是我們國家電力市場政策能不能有突破，現(xiàn)在已經(jīng)有一些實施電價政策，但是都是階段性的，歐美有一些每時每刻都有可能調(diào)整，實時電價可以體現(xiàn)在你們家電表上，告訴你這個時候電價是一塊還是一塊五，低谷是兩毛，我們很多家里面老同志看到一塊五能關的就關掉，現(xiàn)在是兩毛就把用電設備儲能投上，我們希望高峰退掉一部分，低谷投入設備，這就是削峰填谷。如果所有的用戶能夠?qū)崟r的參與削峰填谷，三年到五年任何電廠電量不缺的，所有用電設備很大程度上都是為高峰準備的，一年可能就為那幾小時高峰用電設備容量也要去保證。

配網(wǎng)、微網(wǎng)政策的出臺醉翁之于分布式能源

配電網(wǎng)建設還有其他好處，提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用率，合理控制潮流，減少線損。通過用戶削峰填谷，提高負荷率，減少系統(tǒng)容載比，充分利用系統(tǒng)容量。減少投資，減少設備折舊，使用戶獲得更廉價的電力。

能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)及其設備進行可視化管理。最后一個我要說的可能今后幾年國家要重點建設的，大家不知道注意沒有，今天能源局已經(jīng)連續(xù)發(fā)布幾個文件，在前面幾個月發(fā)布智能電網(wǎng)建設一個文件，那么后來又發(fā)布一個關于分布式能源和微網(wǎng)建設的一個文件，那么馬上可能會在今年年底到明年年初能源局組織一批人正在研究的，馬上要發(fā)布關于能源互聯(lián)網(wǎng)的建設。其實在這幾個文件一個很核心問題就是鼓勵大量發(fā)展分布式能源，一個是從全球能源需求這個角度來說，我們國家不是能源資源大國，所以發(fā)展可再生能源和分布式能源也是一個發(fā)展目標。那么大量可再生能源進入以后，那么我們配電網(wǎng)會發(fā)生質(zhì)的變化，搞系統(tǒng)的人很清楚，整個電源從發(fā)電廠發(fā)完了以后，剛才已經(jīng)有專家講到了，經(jīng)過變電站通過高壓輸電系統(tǒng)把電送到各個城市，到了各個城市降壓送到大用戶，實際上配網(wǎng)這個地方能源是單向的，能源從很遠地方送過來，我這兒就是用，但是能源互聯(lián)網(wǎng)建立以后，那么大量微網(wǎng)和分布式電源進入以后配網(wǎng)不再是只是接受能源的地方，它本身在內(nèi)部自己就有發(fā)電，這個發(fā)電就來自于分布式能源，當分布式能源滲透率非常高，高到20%、30%，按照整個配網(wǎng)來說有30%電源來自分布式能源，這個時候配網(wǎng)發(fā)生故障處理的時候，電源故障點不是來自一個方向，所以大量分布式能源進入配網(wǎng)碰到一個巨大挑戰(zhàn)，不僅符合平衡和調(diào)度問題，因為風電供電穩(wěn)定性太差，有風能量很大，沒風就停掉了，所以才會出現(xiàn)現(xiàn)在有風送不出來，你要知道儲能電源跟常規(guī)電源比價格還是要高很多的。如果有大量分布式電源進來以后，對配網(wǎng)來說還有一個能源調(diào)度跟管理問題，后面所謂提到有一些虛擬發(fā)電等等。

近年配網(wǎng)很重要發(fā)展方向要有大量分布式電源進入，配網(wǎng)本身要變成閉環(huán)供電的網(wǎng)絡，但是我們國家電力系統(tǒng)頁允許這么多年配網(wǎng)的保護和控制其實是非常簡單的。大多數(shù)通過變電站出口線路上沒有智能開關，現(xiàn)在做了配網(wǎng)自動化，國網(wǎng)投資很多，有的省投資幾個億了，但是配網(wǎng)并沒有解決故障問題。這些問題是配電網(wǎng)技術。我下面想重點跟大家回報一些關于智能配電網(wǎng)建設方面保護和控制方面一些問題。

本身我們配電系統(tǒng)不管網(wǎng)情況也存在保護跟現(xiàn)在網(wǎng)絡不相適應的問題。就是說現(xiàn)在配電系統(tǒng)有很多開關分了好幾級，這些開關由于用傳統(tǒng)保護方法沒法跟保護配合，做配電網(wǎng)自動化。還有一個根本沒有考慮分布式電源接入問題，下面我快速說一下，最簡單用這個圖說明，故障發(fā)生在F點，我們希望看到情況就是S開關跳開把故障點隔離就完了，這樣導致配網(wǎng)自動化投資很高效益不是很明顯。那么我要介紹一個概念就是所謂網(wǎng)絡式保護，每一個終端每一個保護不僅采集自己信息要跟相鄰開關進行共享，這個時候保護的動作與否不僅僅基于自己獨立單元而且基于網(wǎng)絡，所以我們把它叫網(wǎng)絡式保護。

配網(wǎng)故障自愈技術的三個階段

目標能做到任何故障發(fā)生保證停電范圍最小，離故障區(qū)最近開關跳閘其他開關不跳，能在最短時間恢復供電，傳統(tǒng)方法差不多分鐘級，現(xiàn)在我們可以讓它做到一秒兩秒完成。那么再一個就是分布式智能實現(xiàn)。為了使得我們研究和準則具有通用性，傳統(tǒng)配網(wǎng)在運行的時候都還是有開關點的，這個時候我們利用這樣一個動作來檢測相鄰開關的保護狀況來決定它自己是不是要跳閘。另外一個它把自己隔離以后還能夠在最短時間里面利用故障點開關進行跳閘，我們看一個簡單例子。像故障發(fā)生在F3點，通過網(wǎng)絡式保護能夠在0.1秒跳開，這個網(wǎng)絡我們假設是閉環(huán)的，一個地方發(fā)生故障的時候，這個電源通路非常復雜，你怎么判斷故障在哪一個區(qū)域讓哪個跳閘，這個時候把短路引入，比如說像這個地方如果是一個閉環(huán)供電，我說這是一個電源，故障發(fā)生在這個區(qū)域，S1功率指上這個區(qū)域，這個區(qū)域沒有大電流往外流入，本身就是多電源不需要再做其他的處理?？紤]到系統(tǒng)實時性有些通道壞了，開關本身有故障，這個方案要考慮不同類型開關混合組網(wǎng)自動化。網(wǎng)絡式保護解決選擇性問題，它保障離故障最近的開關跳閘。第二個解決快速性問題，過去通過人工其他保護配合做故障選擇性，但是它跳閘會很慢，現(xiàn)在能夠保證故障在100毫秒快速跳出，不需要主站完成，利用就地能源完成。再一個隨著網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)變化，由于配網(wǎng)發(fā)展，分布式能源進來以后，我們還要考慮分布式電源進入，我們看看最底下像這樣，本來這是主攻電源，但是由于這些分布式電源進來以后可能使得供電路徑和供電方向發(fā)生變化，而分布式電源并不都是大電源，所以我們經(jīng)過仔細分析，分布式電源可以分為兩大類，當你是大電源的時候就用我們前面分析的這種所謂閉環(huán)功率模式，當你是小電源的時候我們可以用開關模式。簡單總結(jié)一下，配網(wǎng)故障自愈過程的三個階段，第一個階段故障發(fā)生瞬間，故障的開斷和清楚。第二個階段故障處理區(qū)的隔離和是非故障區(qū)域的恢復供電。第三個故障點的定位和排出故障。其中比較典型的在國家863項目在廣東佛山有十幾個開閉鎖在一起，這次故障裝在各個位置，能夠在94毫秒把故障隔離，實現(xiàn)我們最初設計目標。