袁钦成：配网政策的出台 醉翁之意之于分布式能源

“能源互联网其实核心的内容还是在配网，能源互联网最终落脚点配网，能够实现多种能源互联。今年国家能源局连续颁发智能电网、微网、配网政策，其实一个很核心问题就是鼓励大量发展分布式能源。”北京科锐配电自动化股份有限公司袁钦成在国际能源峰会分论坛——电力电工电器大会表示。

以下是根据演讲内容进行整理：

智能电网这几年已经不是一个新名词，国家电网和南方电网都已经轰轰烈烈建设两年多了。不管是怎么去诠释这个智能电网，事实上智能电网更多在配电网上体现的，那我们国网从智能电网从智能发电、智能输电、智能变电、智能配电、智能用电都有提到，但是唯有差别是在智能配电网上，我们之所以要研究智能配网一个很重要原因，过去我们国家重化轻工不敢用，配电落后于整个建设的，这也是刚刚国家能源局有一个文件，今后今年投资两万亿建设配网，这也导致我们配网向国外一些国家可靠性上有一些差距，另外电网损耗平均线路的覆盖率等等跟发达国家比都还是有一些差距的。

能源互联网最终落脚点在配网

那么我们在最近一年多国家能源局在研究能源互联网，可能会在今年年底明年年初会发布关于能源互联网的行动计划，那么能源互联网其实核心的内容还是在配网，因为所谓能源最终在配网能够实现多种能源互联。所以智能电网也好，从能源互联网角度也好新意主要体现在配电网方面，我认为两个方面，一个是可再生能源大量接入，如果在后面能源互联网建设，可能大量微电网接入会导致配网发生很大的变化，特别是在保护控制方面。另外一个大量分布式能源接入包括电网接入，我们一个很重要的刚才我说的要讲究用户互动主要体现需求和响应，调动用户参与配网的调控。

从智能电网本身特征来讲，可以简单总结在这几个方面。我们要建设智能配电网要建立更高的供电可靠性，实时检测故障设备并进行纠正性操作。最大程度地减少电网故障对用户的影响。自愈功能包括继电保护、重合闸、配网故障隔离等。在主网停电时，应用分布式电源微网，保障重要用户的供电。更高的电能质量，实现电压、无功的优化控制，保证电压合格率。实现敏感用电设备的不间断连续供电。应用动态电压补偿器保证线路故障与重合闸期间的供电。应用固态断路器实现双路供电电源的“0”秒无缝切换。那么智能配电网大量分布式电源介入，也存在很多运行安全、可靠问题。

再一个就是支持与用户的互动，这个互动更多不是简单智能抄表，装一个智能电表给用户抄表，这个是给供电部门减少一些劳动工作量而已。真正智能互动让用户主动参与符合调节，用电低谷主动多用电，怎么做到这一点，最基本靠实时电价政策，很大程度上是我们国家电力市场政策能不能有突破，现在已经有一些实施电价政策，但是都是阶段性的，欧美有一些每时每刻都有可能调整，实时电价可以体现在你们家电表上，告诉你这个时候电价是一块还是一块五，低谷是两毛，我们很多家里面老同志看到一块五能关的就关掉，现在是两毛就把用电设备储能投上，我们希望高峰退掉一部分，低谷投入设备，这就是削峰填谷。如果所有的用户能够实时的参与削峰填谷，三年到五年任何电厂电量不缺的，所有用电设备很大程度上都是为高峰准备的，一年可能就为那几小时高峰用电设备容量也要去保证。

配网、微网政策的出台醉翁之于分布式能源

配电网建设还有其他好处，提高电网资产利用率，合理控制潮流，减少线损。通过用户削峰填谷，提高负荷率，减少系统容载比，充分利用系统容量。减少投资，减少设备折旧，使用户获得更廉价的电力。

能够对配电网及其设备进行可视化管理。最后一个我要说的可能今后几年国家要重点建设的，大家不知道注意没有，今天能源局已经连续发布几个文件，在前面几个月发布智能电网建设一个文件，那么后来又发布一个关于分布式能源和微网建设的一个文件，那么马上可能会在今年年底到明年年初能源局组织一批人正在研究的，马上要发布关于能源互联网的建设。其实在这几个文件一个很核心问题就是鼓励大量发展分布式能源，一个是从全球能源需求这个角度来说，我们国家不是能源资源大国，所以发展可再生能源和分布式能源也是一个发展目标。那么大量可再生能源进入以后，那么我们配电网会发生质的变化，搞系统的人很清楚，整个电源从发电厂发完了以后，刚才已经有专家讲到了，经过变电站通过高压输电系统把电送到各个城市，到了各个城市降压送到大用户，实际上配网这个地方能源是单向的，能源从很远地方送过来，我这儿就是用，但是能源互联网建立以后，那么大量微网和分布式电源进入以后配网不再是只是接受能源的地方，它本身在内部自己就有发电，这个发电就来自于分布式能源，当分布式能源渗透率非常高，高到20%、30%，按照整个配网来说有30%电源来自分布式能源，这个时候配网发生故障处理的时候，电源故障点不是来自一个方向，所以大量分布式能源进入配网碰到一个巨大挑战，不仅符合平衡和调度问题，因为风电供电稳定性太差，有风能量很大，没风就停掉了，所以才会出现现在有风送不出来，你要知道储能电源跟常规电源比价格还是要高很多的。如果有大量分布式电源进来以后，对配网来说还有一个能源调度跟管理问题，后面所谓提到有一些虚拟发电等等。

近年配网很重要发展方向要有大量分布式电源进入，配网本身要变成闭环供电的网络，但是我们国家电力系统页允许这么多年配网的保护和控制其实是非常简单的。大多数通过变电站出口线路上没有智能开关，现在做了配网自动化，国网投资很多，有的省投资几个亿了，但是配网并没有解决故障问题。这些问题是配电网技术。我下面想重点跟大家回报一些关于智能配电网建设方面保护和控制方面一些问题。

本身我们配电系统不管网情况也存在保护跟现在网络不相适应的问题。就是说现在配电系统有很多开关分了好几级，这些开关由于用传统保护方法没法跟保护配合，做配电网自动化。还有一个根本没有考虑分布式电源接入问题，下面我快速说一下，最简单用这个图说明，故障发生在F点，我们希望看到情况就是S开关跳开把故障点隔离就完了，这样导致配网自动化投资很高效益不是很明显。那么我要介绍一个概念就是所谓网络式保护，每一个终端每一个保护不仅采集自己信息要跟相邻开关进行共享，这个时候保护的动作与否不仅仅基于自己独立单元而且基于网络，所以我们把它叫网络式保护。

配网故障自愈技术的三个阶段

目标能做到任何故障发生保证停电范围最小，离故障区最近开关跳闸其他开关不跳，能在最短时间恢复供电，传统方法差不多分钟级，现在我们可以让它做到一秒两秒完成。那么再一个就是分布式智能实现。为了使得我们研究和准则具有通用性，传统配网在运行的时候都还是有开关点的，这个时候我们利用这样一个动作来检测相邻开关的保护状况来决定它自己是不是要跳闸。另外一个它把自己隔离以后还能够在最短时间里面利用故障点开关进行跳闸，我们看一个简单例子。像故障发生在F3点，通过网络式保护能够在0.1秒跳开，这个网络我们假设是闭环的，一个地方发生故障的时候，这个电源通路非常复杂，你怎么判断故障在哪一个区域让哪个跳闸，这个时候把短路引入，比如说像这个地方如果是一个闭环供电，我说这是一个电源，故障发生在这个区域，S1功率指上这个区域，这个区域没有大电流往外流入，本身就是多电源不需要再做其他的处理。考虑到系统实时性有些通道坏了，开关本身有故障，这个方案要考虑不同类型开关混合组网自动化。网络式保护解决选择性问题，它保障离故障最近的开关跳闸。第二个解决快速性问题，过去通过人工其他保护配合做故障选择性，但是它跳闸会很慢，现在能够保证故障在100毫秒快速跳出，不需要主站完成，利用就地能源完成。再一个随着网络结构变化，由于配网发展，分布式能源进来以后，我们还要考虑分布式电源进入，我们看看最底下像这样，本来这是主攻电源，但是由于这些分布式电源进来以后可能使得供电路径和供电方向发生变化，而分布式电源并不都是大电源，所以我们经过仔细分析，分布式电源可以分为两大类，当你是大电源的时候就用我们前面分析的这种所谓闭环功率模式，当你是小电源的时候我们可以用开关模式。简单总结一下，配网故障自愈过程的三个阶段，第一个阶段故障发生瞬间，故障的开断和清楚。第二个阶段故障处理区的隔离和是非故障区域的恢复供电。第三个故障点的定位和排出故障。其中比较典型的在国家863项目在广东佛山有十几个开闭锁在一起，这次故障装在各个位置，能够在94毫秒把故障隔离，实现我们最初设计目标。