中国电气装备 周逢权：推进配电网高质量发展 高质量配电设备是支撑
配电网是电力系统的重要组成部分，覆盖城乡区域，连接千家万户。随着新型电力系统建设的推进，配电网也在向配电系统转变。今年以来，涉及配电网的相关政策密集出台，成为能源领域的热点之一。当前配电网建设的重点工作是什么？存在哪些需要攻克的难题？近日，本刊记者就如何推进配电网高质量发展采访了中国电气装备集团有限公司首席专家周逢权。
《国家电网》：“双碳”目标下，新型电力系统建设对配电网提出了更高的要求和挑战。《加快构建新型电力系统行动方案（2024-2027年）》提出“配电网高质量发展行动”。您认为，我们应该如何认识配电网在新型电力系统建设中的作用和意义？
周逢权：配电网是保障电力供应的“最后一公里”，在新型电力系统建设中扮演着至关重要的角色。它不仅是电力供应的保障，也是新能源发展和能源转型的重要支撑，同时也是推动科技创新和市场机制完善的关键环节。
高质量配电网建设在新型电力系统建设中的作用和意义是多方面的，主要体现在：一是将大幅提升配电网供电能力和供电可靠性，确保用户用电无忧；二是将显著促进规模化的分布式新能源就近消纳，推动能源绿色低碳转型；三是将大大提升电动汽车、新型储能和虚拟电厂等新主体的接入能力，有力支撑新型电力系统实现供需协同、灵活智能的目标；四是将推进电力装备数字化、智能化和低碳化的快速发展，支撑新型电力系统实现安全高效、清洁低碳的目标。
《国家电网》：《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》提出打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统。目前的配电网与此相比还有哪些需要提升的地方？在您看来，配电网与配电系统的区别是什么？
周逢权：大规模分布式新能源、电动汽车等新型负荷及新型储能的接入，加上人民群众对电力的需求从“用上电”向“用好电”转变，都对配电网高质量发展提出了新要求。
我认为，目前配电网有6个方面需要提升。首先是配电网规划和网架建设要提升。《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》分2025年与2030年两个时间节点提出阶段性目标，其中到2025年配电网承载力和灵活性显著提升，具备5亿千瓦左右分布式新能源、1200万台左右充电桩接入能力，所以要提高配电网的安全充裕度，在规划上提升配电网的综合能力构建，适应多种能源的综合应用。其次是配电设备的绿色化和智能化能力要提升。高质量配电网的建设需要大量新型配电设备。配电网数字化、智能化改造和新型环保型电工新材料的应用，一方面提升配电设备的可控性，另一方面也是适应“双碳”目标的要求，使设备本身达到低碳环保和节能降耗的要求。除了配电设备，我们原先关注比较少的新型负荷并网设备如充电桩和分布式电源接入设备，也需要在电网适应性方面进行提升。三是配电网的数字化水平需要提升。我国配电自动化建设已经推行了很长时间，但距离完整的数智配电网还有一些距离，比如配电网设备对除电气信息以外的感知能力还不够。四是配电网的智能控制能力需要提升，现代配电网中出现了大量的源网荷储一体化系统，这就需要对源网荷储形成更加智能的调控，以应对配电网越来越复杂的运行态势和极端事件对配电网的冲击。五是要提高配电网的供需互动能力，现在配电网在形态上从传统的“无源”辐射网络向“有源”双向交互系统转变，在功能上从单一供配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变，需要增强源荷互动能力。六是配微协同上需要提升。未来配电网中，大量新形态的微电网将涌现，配电网如何协调这些不同形式的微电网需要认真考虑。
随着越来越多的源荷储资源在配电网中应用，我个人理解，作为单一网架结构的配电网，已经拓展为极其复杂的配电系统了，所以，需要系统性地考虑未来配电系统的发展模式。
《国家电网》：您刚才提到配电网在形态和在功能上都发生了转变。在未来电力保供格局中，智慧高效的配电网将发挥什么作用？
周逢权：传统的“无源”单项辐射配电网，从形态上看只是完成了“最后一公里”的供电任务，不具备对供电末端新出现的众多不同类别的分布式电源进行协同调控的能力。随着分布式电源在配电网侧建设加快，配电网的形态发生了显著的变化，不仅从“无源”变成“有源”，而且越来越多的新型负荷出现，彻底改变了供需之间的相互关系，所以，配电网将演化为平台资源配置模式，化解供需之间出现的对立矛盾。
建设智慧高效的配电网，将在未来电力保供格局中发挥更加关键的作用，主要体现在：一是实现高效智慧的源荷互动、主配微协同，可以减轻供电系统对大电网的依赖，大大提高供电保障能力。二是实现分布式电源与大电网灵活互动，可以最大限度适应新能源发展建设规模，提升用户用能效率，提升供电可靠性。三是实现智慧高效的分布式智能电网建设，在源网荷储一体化的场景中，具备较长时间自洽运行能力，供电保障能力实现根本性变化。四是实现抗灾能力大幅提升，从装备智慧化、网架最优化、运行弹性化等方面看，可以最大限度减少停电事故发生，同时大大提高系统的自愈能力。
《国家电网》：配电网要实现智慧灵活转型升级，这对相关的配电设备提出了哪些新要求？我们正在探索以何种技术创新去解决问题？
周逢权：配电设备的智能化发展是配电网高质量发展的重要基础。一方面，供电可靠性要求的提高对配电设备的性能提出了更高要求，比如对故障的快速诊断和快速隔离能力。另一方面，“双碳”目标下，控碳降碳成为发展主旋律，设备本身也要更绿色环保。比如说减少原来设备中六氟化硫气体的使用甚至逐步淘汰，还有提高设备的可回收性，实现对资源的节约利用。
要实现这种转变，需要我们加强自主创新，开发利用更多更好的电工新材料，在提高设备性能的基础上，实现低碳环保。再有，要提高设备本身的智能化水平，使设备具备更好的自我诊断能力，最终实现设备自适应和免维护。想象一下，未来的每一个配电设备都可能是一个具备人工智能的小型机器人。
《国家电网》：要实现配电设备成为小型机器人的设想，我们还有很长的路要走。目前，先进的人工智能等技术在电力设备上有哪些应用？
周逢权：融合了算力、算法和数据的大模型技术为人工智能应用提供了重要支撑，也促进了人工智能技术在各行各业的快速应用。在新型配电网建设中，海量的智能单元将成为配电网安全稳定运行的重要组成部分。
基于大模型的人工智能技术在新型配电网设备上的应用正日益增多，这些应用将使配电网的运行更加安全可靠。主要体现在:一是智能巡检方面，利用图像识别和模式识别技术，人工智能可以自动识别配电设备上的故障和异常情况，如绝缘子破损、设备过热等，提高故障检测的准确性和效率。二是设备自身运行状况的预测维护方面，通过收集和分析大量的设备运行数据，人工智能可以预测设备可能出现的故障，实现对设备的预测性维护，减少意外停机时间，同时也能延长设备使用寿命。三是优化配电系统运行控制方面，人工智能可以对配电自动化系统进行优化，通过学习算法自动调整电网运行参数，实现电网高效运行。四是负荷主动响应方面，基于人工智能的负荷侧智能终端，可以根据历史用电数据和实时电网状态，预测电网的负荷变化，从而实现对用户侧的用电需求进行智能调控，提高电网的运行效率。随着技术不断进步，人工智能将在配电网设备的智能制造、智能巡检、运行控制、管理预测等方面发挥越来越重要的作用。
《国家电网》：作为电气设备生产厂家，目前中国电气装备集团在相关技术和产品研发上取得了哪些成果？
周逢权：绿色低碳、智能互动是未来电气设备的主要特点和发展趋势。我们在配电网设备的环保替代上进行了探索创新，比如在开关灭弧上用干燥空气替换掉六氟化硫气体，同时寻找新型电工材料，又比如用磁性的电工新材料做磁控开关，使开关的重量降到原来的三分之一，使用寿命也更长，性能更优。
目前我们的研究方向主要集中在三个方面：一是设备的小型化、智能化、环保化方向，比如研发低损耗的智能配电变压器；二是在分布式新能源的友好并网方面，研制更加灵活智能的并网设备，我称之为“傻瓜式”设备，可以做到“傻瓜式”安装调试、“傻瓜式”运行维护，真正实现对电网的即插即用，提升电网对分布式新能源的可观、可测、可调、可控能力；三是在供需互动方面，使越来越多的刚性负荷柔性化，比如我们研发的新型充电桩、新型分布式储能等设备，都具备与电网的友好互动能力。
《国家电网》：现代智慧配电网涉及方方面面，需要体系化推进。推动配电网高质量发展，您还有哪些建议？
周逢权：配电网是电网高质量发展的关键，也是人民群众从“用上电”到“用好电”升级的重要环节。现在很多城市配电网的可靠性已经很高，但还有一些城镇老旧小区、城中村配电设施需要升级改造。我的第一个建议就是提高配网的可靠性，提升配电网的承载能力，让大家都能充分享受新型电力系统建设给民生带来的好处。第二个建议是，高质量的配电网建设需要有高质量的配电装备，要配合未来配电网的数字化、智能化、绿色化发展，重新设计和更新配电设备的性能。第三个建议是，高质量的配电网要能充分适应大规模分布式电源和波动性负荷的接入，在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面的功能日益显著。
2024年5月，北极星电力网联合国网陕西省电力有限公司电力科学研究院在陕西西安举办以“现代智慧 零碳协同”为主题的第四届智能配电网建设研讨会。国网陕西电力科学研究院副院长刘健致辞，20余位专家、学者、企业代表围绕新形势下配电网应该如何实现高质量发展等话题，从关键技术、标准建立、设备升级、业务形态及新兴市场等方面进行分享交流。
打造新型配电系统，推动配电网高质量发展——第四届智能配电网建设研讨会召开
北极星电力网、北极星输配电网即将举办“第五届·智能配电网建设研讨会”，相关会议议程、地点等正在策划制定中，诚邀社会各界人士、专家、学者参与此次会议，共同推动智能配电网建设，会议目前可以预报名参与及商务合作。
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