自動駕駛、智能自愈、靈活接入、即插即控……這些看起來毫不相關(guān)的技術(shù)名詞正在被統(tǒng)一歸納起來，隨著今年9月國網(wǎng)河北省電力公司發(fā)布《雄安新區(qū)數(shù)字化主動配電網(wǎng)建設(shè)方案》，數(shù)字化主動配電網(wǎng)這一概念逐漸被大眾熟知。
配電網(wǎng)的規(guī)模一直不小。據(jù)統(tǒng)計，截至2019年年底，全國電網(wǎng)鋪設(shè)線路總長度達到563萬公里，10千伏用戶總?cè)萘窟_到37萬兆伏安，10千伏線路總長度達到487萬公里，10千伏電纜總長度超過86萬公里……
除了巨量規(guī)模，“十四五”電力規(guī)劃中也明確指出，要提高配電網(wǎng)智能化水平。
以加快實現(xiàn)配電網(wǎng)“可測、可觀、可控”為目標(biāo)，推進以故障自愈為方向的配網(wǎng)自動化建設(shè)；有序推進廣泛部署高級量測體系建設(shè)，在業(yè)擴環(huán)節(jié)實現(xiàn)新增用戶智能電表和計量自動化終端同步覆蓋；構(gòu)建“全覆蓋、泛在化、大帶寬、高可靠、技術(shù)先進”的配電通信網(wǎng)，滿足全網(wǎng)各類用戶的通信需要；加強智能配電房、智能臺區(qū)、裝備智能化的建設(shè)，因地制宜推廣應(yīng)用微電網(wǎng)、主動配電網(wǎng)、柔性直流配電網(wǎng)，全面提升配電網(wǎng)裝備水平和智能化水平，實現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控。
本文將圍繞三個方面進行闡述：
1、配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型之路
2、數(shù)字化主動配電網(wǎng)的亮點與挑戰(zhàn)
3、配電網(wǎng)的可視化平臺應(yīng)用
01 從被動到主動
近年來，隨著大規(guī)模分布式清潔能源及多元化負荷的接入，傳統(tǒng)配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)顯而易見。
在以上背景下，電網(wǎng)企業(yè)不斷探索新型配用電技術(shù)，如主動配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、交直流混合配電網(wǎng)等，目前均取得實質(zhì)進展，智能融合終端也規(guī)模化投運。
其中，主動配電網(wǎng)按照“主動規(guī)劃、主動感知、主動控制、主動響應(yīng)、主動參與、主動服務(wù)”的建設(shè)思路進行建設(shè)，相比傳統(tǒng)配電網(wǎng)，它能夠基于配電網(wǎng)信息大數(shù)據(jù)，對潛在故障缺陷進行提前預(yù)判、智能隔離和自動恢復(fù)，極大提高配電網(wǎng)的供電可靠性。通過對能量的優(yōu)化配置，減少電能損耗，進一步提升清潔能源的接入能力。
2018年10月，全國建設(shè)規(guī)模最大的主動配電網(wǎng)綜合示范區(qū)在蘇州建成。
該示范區(qū)具體運用到的技術(shù)有：
各端口間能量和信息的互聯(lián)互通：為提高供電可靠性，國網(wǎng)蘇州供電公司在這里建成了全國首個20千伏配電網(wǎng)的四端口柔性直流換流系統(tǒng)。該系統(tǒng)好比一臺“能源路由器”，可以實現(xiàn)各端口間能量和信息的互聯(lián)互通，有序協(xié)調(diào)分布式能源與負荷，有效提高電能的使用效率和供電可靠性。該系統(tǒng)投運后，該區(qū)域用戶年均停電時間將由原來的5.2分鐘減少到1.57分鐘。
即插即用：在2.5產(chǎn)業(yè)園區(qū)域，國網(wǎng)蘇州供電公司針對風(fēng)力發(fā)電、屋頂光伏發(fā)電等分布式能源快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)園區(qū)供電能力不足，能源利用效率不高的問題，建設(shè)兆瓦級交直流混合配電網(wǎng)，提供雙電源電力供應(yīng)，在國內(nèi)首次利用能量流和信息流融合的即插即用技術(shù)，實現(xiàn)分布式清潔能源和多元化負荷的靈活接入，縮減了其并網(wǎng)的建設(shè)成本，減少交直流轉(zhuǎn)換過程中的電量損耗，提高電能使用效率。
孤島自治恢復(fù)策略：當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，非故障區(qū)域可以自動脫離大電網(wǎng)，依靠內(nèi)部的分布式能源實現(xiàn)獨立運行，從而極大提高了該區(qū)域的供電可靠性。
多DFACTS設(shè)備協(xié)調(diào)控制：國網(wǎng)蘇州供電公司在蘇州110千伏星華變20千伏側(cè)采用多DFACTS設(shè)備協(xié)調(diào)控制技術(shù)，對電壓進行實時跟蹤，快速反應(yīng)并抑制電壓波動等質(zhì)量問題，提高電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
示范區(qū)取得的成果也非常顯著。
高比例分布式能源靈活消納、高品質(zhì)電能智能配置，有效提高供電可靠率和清潔能源的接入規(guī)模，減少環(huán)境污染，每年相當(dāng)于減少燃煤1577噸。
用電更加智能和主動，不僅能夠主動隔離故障，減少因為停電造成的損失，而且還能夠優(yōu)化配置分布式清潔能源與儲能出力，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰削谷，進而最大限度減少用戶的電費支出。
02 主動配電網(wǎng)的數(shù)字化機遇與挑戰(zhàn)
珠玉在前，雄安新區(qū)的數(shù)字化主動配電網(wǎng)方案于今年九月正式發(fā)布。
根據(jù)大會發(fā)布的《雄安新區(qū)數(shù)字化主動配電網(wǎng)建設(shè)方案》，雄安新區(qū)2020年底將初步建成概念型數(shù)字化主動配電網(wǎng)，2022年底基本建成示范性數(shù)字化主動配電網(wǎng), 2030年底全面建成規(guī)模化數(shù)字化主動配電網(wǎng)，雄安電網(wǎng)資源配置能力、安全保障能力和智能互動能力達到國際領(lǐng)先水平。
在發(fā)布會上，國網(wǎng)河北省電力公司副總工程師孫章嶺提到了三點：
（1）網(wǎng)架驅(qū)動：規(guī)劃建設(shè)靈活可調(diào)、堅強可靠的能源網(wǎng)架基礎(chǔ)。
（2）數(shù)字升級：為實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)應(yīng)用增值和電網(wǎng)資源深度復(fù)用，進一步服務(wù)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，亟須發(fā)揮“雄安優(yōu)勢”，以信息化支撐電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級。
（3）發(fā)展轉(zhuǎn)型：雄安電網(wǎng)運營伊始同步建立市場化機制，亟須彰顯“雄安品質(zhì)”，加速培育新型能源市場體系，形成價值創(chuàng)造新模式。
在主動配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，數(shù)字化主動配電網(wǎng)增加了以下亮點：
自動駕駛：電網(wǎng)運行自動駕駛指的是開展用戶負荷、發(fā)電能力、輸送潮流的精準(zhǔn)預(yù)測，依托態(tài)勢感知技術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)故障的主動預(yù)想，提示安全邊界，主動規(guī)避電網(wǎng)風(fēng)險，實現(xiàn)自動尋優(yōu)、自主調(diào)度，大幅提高供電可靠性和電能質(zhì)量。
隨時隨地：主動配電網(wǎng)建成以后用戶可以隨時通過手機APP平臺享受到優(yōu)質(zhì)的用電服務(wù)。比如根據(jù)用電數(shù)據(jù)分析來調(diào)整各種家電的用電模式，節(jié)省用電支出。停電的時候，通過手機發(fā)布搶修訂單，供電‘小哥’搶單式開展復(fù)電服務(wù)。
數(shù)據(jù)整合及分析：通過整合各類用電信息，為政府部門提供電力大數(shù)據(jù)分析，進而為更高層面的城市規(guī)劃發(fā)展、電熱冷氣綜合能源利用提供可靠依據(jù)。通過對大型企業(yè)、機構(gòu)的用電情況監(jiān)測、匯總、分析，向其提供相應(yīng)決策數(shù)據(jù)，供其調(diào)整生產(chǎn)模式，合理化配置生產(chǎn)要素，進一步提高生產(chǎn)效率。通過開放電力企業(yè)電塔、電站、電纜等可以供社會復(fù)用的資源，支持雄安新區(qū)全電動車聯(lián)網(wǎng)建設(shè)等綠色發(fā)展理念。
智能物聯(lián)感知技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)：依托先進的智能物聯(lián)感知技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，全面實現(xiàn)用戶服務(wù)的全線上、零跑腿，精準(zhǔn)跟蹤用戶需求，定制化提升用戶滿意度。
靈活交易：針對戶用光伏和風(fēng)力發(fā)電等分布式電源，用戶還可以根據(jù)電力市場和自己的發(fā)電情況靈活參與電力市場交易，選擇最佳時段用電或賣出自發(fā)電力，獲得更好地用能體驗和經(jīng)濟收益。
機遇通常伴隨著挑戰(zhàn)。
在國網(wǎng)遼寧電科院院長劉一濤看來，目前分布式電源建設(shè)及運維存在的問題較多，集中體現(xiàn)在并網(wǎng)技術(shù)水平參差不齊、電站建設(shè)不規(guī)范、管理運維水平低等方面，給配電網(wǎng)運行帶來較大的安全隱患。
具體如下：
生產(chǎn)環(huán)節(jié)：環(huán)節(jié)多、工時高、復(fù)雜性高。
檢測環(huán)節(jié)：終端功能復(fù)雜將導(dǎo)致檢測步驟繁瑣，檢測工作量大，人工統(tǒng)計操作耗時長、易出錯。
運維環(huán)節(jié)：技術(shù)分析難度大，運維工作量大。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，隨著分布式能源裝機不斷增加，其對電網(wǎng)運行的影響呈現(xiàn)“局部向全局發(fā)展，配電向主網(wǎng)延伸”的趨勢，給電網(wǎng)電力平衡、無功調(diào)節(jié)、電能質(zhì)量控制等都提出了更高要求，給配電網(wǎng)調(diào)度運行帶來新挑戰(zhàn)。尤其隨著分布式光伏接入，使得配電網(wǎng)從無源網(wǎng)變?yōu)橛性淳W(wǎng)，配電網(wǎng)運維管理更加復(fù)雜，局部地區(qū)甚至出現(xiàn)倒送現(xiàn)象。
03 破局之道：可視化平臺建設(shè)
面對以上挑戰(zhàn)，建設(shè)電網(wǎng)的可視化平臺是一個行之有效的方法。
在實際應(yīng)用過程中，如何將碎片化的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)集約化管起來、用起來，讓數(shù)字技術(shù)與業(yè)務(wù)深度融合，讓數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值，是配電網(wǎng)的可視化平臺建設(shè)的重要意義。
通過配電網(wǎng)可視化平臺，能夠?qū)旊姟⒆冸姟⑴潆姯h(huán)節(jié)電力設(shè)備運行狀況和周邊環(huán)境的智能監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)電網(wǎng)供電監(jiān)控、管理、分析、預(yù)警、告警、聯(lián)動等功能。
深入來看，可視化平臺能夠很好地利用數(shù)字化主動配電網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)整合及大數(shù)據(jù)分析功能，省去人工填報，避免數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊，將“一切業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，一切數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化”，實現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)與配電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)深度融合，為能源工業(yè)網(wǎng)的發(fā)展，乃至智慧城市提供決策依據(jù)。
從具體應(yīng)用來看，可視化平臺中，配電線路故障預(yù)警及定位、配電臺區(qū)智能巡視、大數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)等功能能夠有效保障配電網(wǎng)的安全運行，幫助運維人員快速發(fā)現(xiàn)及時處理。
上海寰視曾為不少電力企業(yè)打造調(diào)度可視化平臺，具體案例戳右：
http://www.micsview.com/h-nd-312.html#_jcp=1
http://www.micsview.com/h-nd-234.html#skeyword=%E7%94%B5%E5%8A%9B&_np=0_35
如今，正值產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級轉(zhuǎn)型的重要時刻，能源作為數(shù)字世界的底座，已經(jīng)成為數(shù)字基礎(chǔ)建設(shè)的重要一環(huán)，是數(shù)字經(jīng)濟競爭力的重要因素之一。電力作為能源的樞紐，重要性不言而喻。
雄安新區(qū)的數(shù)字化主動配電網(wǎng)建設(shè)僅僅是個開始，未來，隨著電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型逐步普及，電網(wǎng)可視化應(yīng)用將會發(fā)揮更大的價值。
上海寰視網(wǎng)絡(luò)科技有限公司（以下簡稱“上海寰視”）創(chuàng)立于2010年，是領(lǐng)先的智慧視聽解決方案服務(wù)商之一，專業(yè)提供企業(yè)級視聽信息全域互聯(lián)與協(xié)作解決方案，致力于將智慧視聽價值傳播至公檢法司、企事業(yè)單位、軍事、生產(chǎn)、醫(yī)療、教育等各行業(yè)領(lǐng)域，以視頻為核心建造智慧網(wǎng)絡(luò)，用智能聯(lián)結(jié)世界，將便利帶進千家萬戶。
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