專訪丨周逢權(quán)：高質(zhì)量配電設(shè)備是支撐
來(lái)源：《國(guó)家電網(wǎng)》 時(shí)間：2024-12-27 17:15
高質(zhì)量配電設(shè)備是支撐
—訪中國(guó)電氣裝備集團(tuán)有限公司首席專家周逢權(quán)
高雅
配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，覆蓋城鄉(xiāng)區(qū)域，連接千家萬(wàn)戶。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)，配電網(wǎng)也在向配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。今年以來(lái)，涉及配電網(wǎng)的相關(guān)政策密集出臺(tái)，成為能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。當(dāng)前配電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)工作是什么？存在哪些需要攻克的難題？近日，本刊記者就如何推進(jìn)配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展采訪了中國(guó)電氣裝備集團(tuán)有限公司首席專家周逢權(quán)。
《國(guó)家電網(wǎng)》：“雙碳”目標(biāo)下，新型電力系統(tǒng)建設(shè)對(duì)配電網(wǎng)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024-2027年）》提出“配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)”。您認(rèn)為，我們應(yīng)該如何認(rèn)識(shí)配電網(wǎng)在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的作用和意義？
周逢權(quán)：配電網(wǎng)是保障電力供應(yīng)的“最后一公里”，在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅是電力供應(yīng)的保障，也是新能源發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型的重要支撐，同時(shí)也是推動(dòng)科技創(chuàng)新和市場(chǎng)機(jī)制完善的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
高質(zhì)量配電網(wǎng)建設(shè)在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的作用和意義是多方面的，主要體現(xiàn)在：一是將大幅提升配電網(wǎng)供電能力和供電可靠性，確保用戶用電無(wú)憂；二是將顯著促進(jìn)規(guī)模化的分布式新能源就近消納，推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型；三是將大大提升電動(dòng)汽車、新型儲(chǔ)能和虛擬電廠等新主體的接入能力，有力支撐新型電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供需協(xié)同、靈活智能的目標(biāo)；四是將推進(jìn)電力裝備數(shù)字化、智能化和低碳化的快速發(fā)展，支撐新型電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全高效、清潔低碳的目標(biāo)。《國(guó)家電網(wǎng)》：《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出打造安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合的新型配電系統(tǒng)。目前的配電網(wǎng)與此相比還有哪些需要提升的地方？在您看來(lái)，配電網(wǎng)與配電系統(tǒng)的區(qū)別是什么？
周逢權(quán)：大規(guī)模分布式新能源、電動(dòng)汽車等新型負(fù)荷及新型儲(chǔ)能的接入，加上人民群眾對(duì)電力的需求從“用上電”向“用好電”轉(zhuǎn)變，都對(duì)配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展提出了新要求。
我認(rèn)為，目前配電網(wǎng)有6個(gè)方面需要提升。首先是配電網(wǎng)規(guī)劃和網(wǎng)架建設(shè)要提升。《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》分2025年與2030年兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)提出階段性目標(biāo)，其中到2025年配電網(wǎng)承載力和靈活性顯著提升，具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬(wàn)臺(tái)左右充電樁接入能力，所以要提高配電網(wǎng)的安全充裕度，在規(guī)劃上提升配電網(wǎng)的綜合能力構(gòu)建，適應(yīng)多種能源的綜合應(yīng)用。其次是配電設(shè)備的綠色化和智能化能力要提升。高質(zhì)量配電網(wǎng)的建設(shè)需要大量新型配電設(shè)備。配電網(wǎng)數(shù)字化、智能化改造和新型環(huán)保型電工新材料的應(yīng)用，一方面提升配電設(shè)備的可控性，另一方面也是適應(yīng)“雙碳”目標(biāo)的要求，使設(shè)備本身達(dá)到低碳環(huán)保和節(jié)能降耗的要求。除了配電設(shè)備，我們?cè)汝P(guān)注比較少的新型負(fù)荷并網(wǎng)設(shè)備如充電樁和分布式電源接入設(shè)備，也需要在電網(wǎng)適應(yīng)性方面進(jìn)行提升。三是配電網(wǎng)的數(shù)字化水平需要提升。我國(guó)配電自動(dòng)化建設(shè)已經(jīng)推行了很長(zhǎng)時(shí)間，但距離完整的數(shù)智配電網(wǎng)還有一些距離，比如配電網(wǎng)設(shè)備對(duì)除電氣信息以外的感知能力還不夠。四是配電網(wǎng)的智能控制能力需要提升，現(xiàn)代配電網(wǎng)中出現(xiàn)了大量的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化系統(tǒng)，這就需要對(duì)源網(wǎng)荷儲(chǔ)形成更加智能的調(diào)控，以應(yīng)對(duì)配電網(wǎng)越來(lái)越復(fù)雜的運(yùn)行態(tài)勢(shì)和極端事件對(duì)配電網(wǎng)的沖擊。五是要提高配電網(wǎng)的供需互動(dòng)能力，現(xiàn)在配電網(wǎng)在形態(tài)上從傳統(tǒng)的“無(wú)源”輻射網(wǎng)絡(luò)向“有源”雙向交互系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，在功能上從單一供配電服務(wù)主體向源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源高效配置平臺(tái)轉(zhuǎn)變，需要增強(qiáng)源荷互動(dòng)能力。六是配微協(xié)同上需要提升。未來(lái)配電網(wǎng)中，大量新形態(tài)的微電網(wǎng)將涌現(xiàn)，配電網(wǎng)如何協(xié)調(diào)這些不同形式的微電網(wǎng)需要認(rèn)真考慮。
隨著越來(lái)越多的源荷儲(chǔ)資源在配電網(wǎng)中應(yīng)用，我個(gè)人理解，作為單一網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)，已經(jīng)拓展為極其復(fù)雜的配電系統(tǒng)了，所以，需要系統(tǒng)性地考慮未來(lái)配電系統(tǒng)的發(fā)展模式。
《國(guó)家電網(wǎng)》：您剛才提到配電網(wǎng)在形態(tài)和在功能上都發(fā)生了轉(zhuǎn)變。在未來(lái)電力保供格局中，智慧高效的配電網(wǎng)將發(fā)揮什么作用？
周逢權(quán)：傳統(tǒng)的“無(wú)源”單項(xiàng)輻射配電網(wǎng)，從形態(tài)上看只是完成了“最后一公里”的供電任務(wù)，不具備對(duì)供電末端新出現(xiàn)的眾多不同類別的分布式電源進(jìn)行協(xié)同調(diào)控的能力。隨著分布式電源在配電網(wǎng)側(cè)建設(shè)加快，配電網(wǎng)的形態(tài)發(fā)生了顯著的變化，不僅從“無(wú)源”變成“有源”，而且越來(lái)越多的新型負(fù)荷出現(xiàn)，徹底改變了供需之間的相互關(guān)系，所以，配電網(wǎng)將演化為平臺(tái)資源配置模式，化解供需之間出現(xiàn)的對(duì)立矛盾。
建設(shè)智慧高效的配電網(wǎng)，將在未來(lái)電力保供格局中發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用，主要體現(xiàn)在：一是實(shí)現(xiàn)高效智慧的源荷互動(dòng)、主配微協(xié)同，可以減輕供電系統(tǒng)對(duì)大電網(wǎng)的依賴，大大提高供電保障能力。二是實(shí)現(xiàn)分布式電源與大電網(wǎng)靈活互動(dòng)，可以最大限度適應(yīng)新能源發(fā)展建設(shè)規(guī)模，提升用戶用能效率，提升供電可靠性。三是實(shí)現(xiàn)智慧高效的分布式智能電網(wǎng)建設(shè)，在源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的場(chǎng)景中，具備較長(zhǎng)時(shí)間自洽運(yùn)行能力，供電保障能力實(shí)現(xiàn)根本性變化。四是實(shí)現(xiàn)抗災(zāi)能力大幅提升，從裝備智慧化、網(wǎng)架最優(yōu)化、運(yùn)行彈性化等方面看，可以最大限度減少停電事故發(fā)生，同時(shí)大大提高系統(tǒng)的自愈能力。《國(guó)家電網(wǎng)》：配電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)智慧靈活轉(zhuǎn)型升級(jí)，這對(duì)相關(guān)的配電設(shè)備提出了哪些新要求？我們正在探索以何種技術(shù)創(chuàng)新去解決問(wèn)題？
周逢權(quán)：配電設(shè)備的智能化發(fā)展是配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)。一方面，供電可靠性要求的提高對(duì)配電設(shè)備的性能提出了更高要求，比如對(duì)故障的快速診斷和快速隔離能力。另一方面，“雙碳”目標(biāo)下，控碳降碳成為發(fā)展主旋律，設(shè)備本身也要更綠色環(huán)保。比如說(shuō)減少原來(lái)設(shè)備中六氟化硫氣體的使用甚至逐步淘汰，還有提高設(shè)備的可回收性，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的節(jié)約利用。要實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，需要我們加強(qiáng)自主創(chuàng)新，開發(fā)利用更多更好的電工新材料，在提高設(shè)備性能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保。再有，要提高設(shè)備本身的智能化水平，使設(shè)備具備更好的自我診斷能力，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備自適應(yīng)和免維護(hù)。想象一下，未來(lái)的每一個(gè)配電設(shè)備都可能是一個(gè)具備人工智能的小型機(jī)器人。
《國(guó)家電網(wǎng)》：要實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備成為小型機(jī)器人的設(shè)想，我們還有很長(zhǎng)的路要走。目前，先進(jìn)的人工智能等技術(shù)在電力設(shè)備上有哪些應(yīng)用？
周逢權(quán)：融合了算力、算法和數(shù)據(jù)的大模型技術(shù)為人工智能應(yīng)用提供了重要支撐，也促進(jìn)了人工智能技術(shù)在各行各業(yè)的快速應(yīng)用。在新型配電網(wǎng)建設(shè)中，海量的智能單元將成為配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要組成部分。
基于大模型的人工智能技術(shù)在新型配電網(wǎng)設(shè)備上的應(yīng)用正日益增多，這些應(yīng)用將使配電網(wǎng)的運(yùn)行更加安全可靠。主要體現(xiàn)在: 一是智能巡檢方面，利用圖像識(shí)別和模式識(shí)別技術(shù)，人工智能可以自動(dòng)識(shí)別配電設(shè)備上的故障和異常情況，如絕緣子破損、設(shè)備過(guò)熱等，提高故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。二是設(shè)備自身運(yùn)行狀況的預(yù)測(cè)維護(hù)方面，通過(guò)收集和分析大量的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，人工智能可以預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)，減少意外停機(jī)時(shí)間，同時(shí)也能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。三是優(yōu)化配電系統(tǒng)運(yùn)行控制方面，人工智能可以對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)學(xué)習(xí)算法自動(dòng)調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)高效運(yùn)行。四是負(fù)荷主動(dòng)響應(yīng)方面，基于人工智能的負(fù)荷側(cè)智能終端，可以根據(jù)歷史用電數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)電網(wǎng)狀態(tài)，預(yù)測(cè)電網(wǎng)的負(fù)荷變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶側(cè)的用電需求進(jìn)行智能調(diào)控，提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，人工智能將在配電網(wǎng)設(shè)備的智能制造、智能巡檢、運(yùn)行控制、管理預(yù)測(cè)等方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。《國(guó)家電網(wǎng)》：作為電氣設(shè)備生產(chǎn)廠家，目前中國(guó)電氣裝備集團(tuán)在相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)上取得了哪些成果？
周逢權(quán)：綠色低碳、智能互動(dòng)是未來(lái)電氣設(shè)備的主要特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。我們?cè)谂潆娋W(wǎng)設(shè)備的環(huán)保替代上進(jìn)行了探索創(chuàng)新，比如在開關(guān)滅弧上用干燥空氣替換掉六氟化硫氣體，同時(shí)尋找新型電工材料，又比如用磁性的電工新材料做磁控開關(guān)，使開關(guān)的重量降到原來(lái)的三分之一，使用壽命也更長(zhǎng)，性能更優(yōu)。
目前我們的研究方向主要集中在三個(gè)方面：一是設(shè)備的小型化、智能化、環(huán)保化方向，比如研發(fā)低損耗的智能配電變壓器；二是在分布式新能源的友好并網(wǎng)方面，研制更加靈活智能的并網(wǎng)設(shè)備，我稱之為“傻瓜式”設(shè)備，可以做到“傻瓜式”安裝調(diào)試、“傻瓜式”運(yùn)行維護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的即插即用，提升電網(wǎng)對(duì)分布式新能源的可觀、可測(cè)、可調(diào)、可控能力；三是在供需互動(dòng)方面，使越來(lái)越多的剛性負(fù)荷柔性化，比如我們研發(fā)的新型充電樁、新型分布式儲(chǔ)能等設(shè)備，都具備與電網(wǎng)的友好互動(dòng)能力。《國(guó)家電網(wǎng)》：現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)涉及方方面面，需要體系化推進(jìn)。推動(dòng)配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展，您還有哪些建議？
周逢權(quán)：配電網(wǎng)是電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵，也是人民群眾從“用上電”到“用好電”升級(jí)的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)在很多城市配電網(wǎng)的可靠性已經(jīng)很高，但還有一些城鎮(zhèn)老舊小區(qū)、城中村配電設(shè)施需要升級(jí)改造。我的第一個(gè)建議就是提高配網(wǎng)的可靠性，提升配電網(wǎng)的承載能力，讓大家都能充分享受新型電力系統(tǒng)建設(shè)給民生帶來(lái)的好處。第二個(gè)建議是，高質(zhì)量的配電網(wǎng)建設(shè)需要有高質(zhì)量的配電裝備，要配合未來(lái)配電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化、綠色化發(fā)展，重新設(shè)計(jì)和更新配電設(shè)備的性能。第三個(gè)建議是，高質(zhì)量的配電網(wǎng)要能充分適應(yīng)大規(guī)模分布式電源和波動(dòng)性負(fù)荷的接入，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。
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