／本刊記者 才秀敏／

朱發(fā)國，電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)博士，研究員，長期從事電力自動化和智能配電網(wǎng)領(lǐng)域的研究和產(chǎn)品開發(fā)工作，歷任航天科工深圳（集團(tuán)）公司電氣研究院院長，深圳航天工業(yè)技術(shù)研究院有限公司科技委常委，獲中國航天科工集團(tuán)公司學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人、突出貢獻(xiàn)專家稱號。

近年來，國家有關(guān)部門聯(lián)合電網(wǎng)企業(yè)不斷強(qiáng)化電力可靠性管理體系建設(shè)，推進(jìn)供電可靠性指標(biāo)管理與配電業(yè)務(wù)管理深度融合。如今，數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵動力，電網(wǎng)的數(shù)字化升級刻不容緩，作為鏈接用戶與電力系統(tǒng)的骨干網(wǎng)架，配電網(wǎng)更需全面改造優(yōu)化，提升供電可靠性。為此，本刊采訪了深圳航天工業(yè)技術(shù)研究院科技委常委、集團(tuán)學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人朱發(fā)國，請他談?wù)剬χ悄芘潆姲l(fā)展的理解。

電器工業(yè)：配電網(wǎng)在過去20年發(fā)展很快，但結(jié)構(gòu)形態(tài)變化不大。隨著形態(tài)變化，配電網(wǎng)控制能力逐漸提升，資源協(xié)調(diào)能力顯著加強(qiáng)，更好滿足了復(fù)雜的負(fù)荷需求。

目前配電系統(tǒng)處于發(fā)展的哪個(gè)階段，存在哪些需要亟待解決的問題及解決思路？比如配電網(wǎng)靈活性的提升問題。

朱發(fā)國：怎樣認(rèn)識配電網(wǎng)在電網(wǎng)中的作用，是解決配電網(wǎng)下一步怎么發(fā)展的關(guān)鍵。多年以來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電力負(fù)荷持續(xù)增長，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，保證電力的穩(wěn)定供應(yīng)和大電網(wǎng)的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)，配電網(wǎng)處于電力生產(chǎn)的下游，其作用是滿足電力的配送需求，即盡可能的實(shí)現(xiàn)所有用戶有電可用。隨著我國經(jīng)濟(jì)從高速度向高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)變，特別是我國城市化進(jìn)程的加快，人們對用電可靠性的要求越來越高，配電網(wǎng)在電網(wǎng)中的重要性顯著提高，一方面配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)顯著增強(qiáng)，另一方面開啟了配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)高潮。即配電系統(tǒng)面臨供電可靠性亟需提升的發(fā)展階段。

同時(shí)，我國電網(wǎng)又面臨著新的歷史使命——支持低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無論是以分布式光伏、風(fēng)力發(fā)電為代表的清潔能源接入，還是電動汽車、能源互聯(lián)網(wǎng)以及用戶的個(gè)性化用電需求，很大程度上都需要在配電網(wǎng)環(huán)節(jié)去實(shí)現(xiàn)，配電網(wǎng)從簡單樹形架構(gòu)變成了含源、網(wǎng)、荷、儲的微電網(wǎng)架構(gòu)，分支潮流從單向變成雙向，要求配電網(wǎng)具備強(qiáng)大的柔性調(diào)節(jié)能力和自主控制能力，配電系統(tǒng)面臨著重新定位和認(rèn)識的新問題。

配電網(wǎng)新的歷史使命，注定將為其發(fā)展路徑、技術(shù)需求及其運(yùn)營機(jī)制賦予新的內(nèi)涵。

電器工業(yè)：配電系統(tǒng)發(fā)展由需求驅(qū)動，隨技術(shù)進(jìn)步而快速發(fā)展。當(dāng)前配電網(wǎng)發(fā)展的推動力是什么？

朱發(fā)國：是的，配電系統(tǒng)的快速發(fā)展因需求而驅(qū)動，因技術(shù)進(jìn)步得以實(shí)現(xiàn)，因政策改革而得以加速。

首先，高質(zhì)量、高可靠的供電需求更加強(qiáng)烈，城市化進(jìn)程仍在加速，人民生活水平的提高需要高可靠的電力供應(yīng)相適應(yīng)；傳統(tǒng)制造業(yè)正向高端制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，電力作為基礎(chǔ)設(shè)施需要降低成本助力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，敏感性負(fù)荷也大幅度增加，對電能質(zhì)量的個(gè)性化需求愈來愈迫切，要求配電網(wǎng)不僅要強(qiáng)壯一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，還需要實(shí)現(xiàn)智能化的運(yùn)行管理。另一方面，日益增長的分布式電源、電動汽車等接入配電網(wǎng)，增大了配電網(wǎng)的復(fù)雜性和潮流的隨機(jī)性，如何調(diào)度管理新型配電網(wǎng)，滿足綠色低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，也是配電網(wǎng)亟需面臨的重要需求，從而驅(qū)動著配電系統(tǒng)的快速發(fā)展。

儲能技術(shù)的發(fā)展使電能得以有限儲存，為傳統(tǒng)剛性的電力生產(chǎn)增加了一定的柔性調(diào)節(jié)空間；大功率電力電子技術(shù)的成熟應(yīng)用也讓配電網(wǎng)具有了更快的控制響應(yīng)速度和無級調(diào)節(jié)能力；物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，也大幅提升了人們對配電網(wǎng)的態(tài)勢感知和運(yùn)行控制水平，系列關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步，為配電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級滿足新的需求提供了保障。

另外，電力體制改革明確了配電網(wǎng)的發(fā)展地位，培育了新的市場化制度體系，新增了充滿活力的市場化主體，大量資金和資源涌入到配電網(wǎng)生態(tài)建設(shè)體系中來，加快了相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)展，將有利于配電網(wǎng)升級改造的加速完成。

電器工業(yè)：如今，數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵動力，電網(wǎng)的數(shù)字化升級刻不容緩，作為鏈接用戶與電力系統(tǒng)的骨干網(wǎng)架，配電網(wǎng)更需全面改造優(yōu)化，提升供電可靠性。關(guān)于配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，談?wù)勀慕ㄗh。

朱發(fā)國：數(shù)字經(jīng)濟(jì)是第四次工業(yè)革命帶來的新動力，正全面促進(jìn)人們生產(chǎn)與生活方式的升級轉(zhuǎn)變，電力的生產(chǎn)運(yùn)行也不例外，解決配電網(wǎng)發(fā)展和需求之間的矛盾離不開配電網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

配電網(wǎng)的可靠性提高需要持續(xù)維護(hù)設(shè)備的良好運(yùn)行狀態(tài)，需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的自動定位、自動隔離和自我恢復(fù)；配電網(wǎng)的安全運(yùn)行需要實(shí)現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲的同步協(xié)同控制；配電網(wǎng)是鏈接用戶的入口，是了解用戶需求實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量用電服務(wù)的門戶；這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都離不開物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是配電網(wǎng)刻不容緩的任務(wù)。

但配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，傳統(tǒng)設(shè)備信息化程度普遍較低，運(yùn)行環(huán)境相對惡劣，新增二次設(shè)備不停電安裝較為困難，因此配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級絕非易事，過程中應(yīng)以顯性需求為引導(dǎo)，堅(jiān)持成本導(dǎo)向、循序漸進(jìn)和持續(xù)迭代的建設(shè)思路。

首先，要以物聯(lián)網(wǎng)傳感的思維實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，傳統(tǒng)互感器雖然精度高、可靠性好，但也存在著數(shù)據(jù)單一、成本高、體積大和安裝困難等缺點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的規(guī)?；瘧?yīng)用，而新興物聯(lián)傳感器，因其價(jià)格低、功耗小、安裝方便等多方面優(yōu)勢廣受歡迎，是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的重要選擇；其次，配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的投入大、周期長，初期建設(shè)應(yīng)以明確的顯性需求規(guī)劃傳感器安裝位置和傳感數(shù)據(jù)類型，控制投入成本，保證初期投資收益，才能最終實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的規(guī)?；?yīng)和數(shù)據(jù)價(jià)值實(shí)現(xiàn)。人工智能技術(shù)的發(fā)展為數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘提供了很好的工具，配電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)要采用平臺化架構(gòu)，要重視數(shù)據(jù)規(guī)范化管理，暢通數(shù)據(jù)挖掘渠道，確保面向用戶的APP持續(xù)拓展并升級迭代，全面實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)。

電器工業(yè)：暢想一下，未來配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征、發(fā)展趨勢，將要承擔(dān)的主要角色體現(xiàn)在哪些方面？

朱發(fā)國：傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電源由集中式大型發(fā)電廠站組成，電網(wǎng)基于可預(yù)測的負(fù)荷模型，有計(jì)劃的通過自動化調(diào)度去實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠站和負(fù)荷間的平衡，以保證系統(tǒng)的電能質(zhì)量和電能的可靠傳輸，從電力生產(chǎn)流程來看，配電網(wǎng)處于中下游，承擔(dān)電力配送到用戶的簡單職責(zé)。隨著太陽能、風(fēng)能等清潔能源和能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的分布式電源將接入中低壓配電網(wǎng)，電力的生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)將直接在配電網(wǎng)完成，配電網(wǎng)不再處于電力生產(chǎn)的下游環(huán)節(jié)，而是一個(gè)相對獨(dú)立的微電網(wǎng)，和大電網(wǎng)間相輔相成，互為支撐。未來電力生產(chǎn)消費(fèi)模式的這一轉(zhuǎn)變，將直接改變配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)營控制方式。

為適應(yīng)配電網(wǎng)未來的這一演變，需要科學(xué)合理地按區(qū)域和負(fù)荷特征規(guī)劃源、網(wǎng)、荷、儲等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的布置，配置不同的用戶節(jié)點(diǎn)滿足不同用戶的電能質(zhì)量需求，通過電源出力預(yù)測、柔性負(fù)荷調(diào)節(jié)和儲能控制來增大微電網(wǎng)的柔性調(diào)節(jié)空間，通過骨干電網(wǎng)來支撐微電網(wǎng)的能量平衡和安全穩(wěn)定裕度。

用電的個(gè)性化需求、分布式電源形式和負(fù)荷組成決定了配電網(wǎng)的架構(gòu)和運(yùn)行控制方式，與傳統(tǒng)電網(wǎng)架構(gòu)清晰、模型精確和節(jié)點(diǎn)可測可控不同，未來配電網(wǎng)因大量的微電網(wǎng)模式將無法采用傳統(tǒng)電網(wǎng)有計(jì)劃的調(diào)度運(yùn)行模式，應(yīng)建立與大電網(wǎng)間相互約束的配電網(wǎng)個(gè)性化自主運(yùn)行機(jī)制，保障配電網(wǎng)的可靠性水平和微電網(wǎng)的靈活能力，分布式清潔電源的間歇性發(fā)電、電動汽車的隨機(jī)性充電以及敏感負(fù)荷的個(gè)性化需求才能得以最大限度的滿足。

為了適應(yīng)電網(wǎng)的未來轉(zhuǎn)變，2013年我國啟動了新一輪的電力體制改革，“管住中間、放開兩頭”，一方面有計(jì)劃地繼續(xù)加強(qiáng)可靠安全的骨干電網(wǎng)建設(shè)，另一方面培育市場體系，新增參與主體，構(gòu)建靈活的配用電生態(tài)，加快了配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型升級，在加快清潔能源替代和提升能源使用效率方面發(fā)揮了重要的作用。