【上海电力大学】智能配电网、微电网与分布式综合能源系统发展研究构想与思考

智能配电网、微电网与分布式综合能源系统发展研究构想与思考

核心内容概述

本研究围绕我国“双碳”战略背景下新型电力系统的构建，聚焦智能配电网、微电网与分布式综合能源系统的融合发展。通过技术创新、政策支持和系统优化，推动构建“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的新型电力系统，提升电网承载能力、促进新能源消纳、增强系统韧性与灵活性，实现多主体协同互动与能源系统的智能化管理。

主要观点

• 新能源发展面临的挑战：新能源高占比带来电力电量平衡问题、用户侧调节能力弱、源网荷储协同困难。
• 智能微电网的重新定义：智能微电网是实现电力系统灵活运行、促进新能源消纳的关键手段。
• 技术与政策双轮驱动：通过技术创新和政策引导，解决新能源发展中的问题，推动电力系统向智能化、柔性化、数字化转型。
• 多层级研究框架：构建“系统级+子系统级+技术细节”的研究框架，推动智能配电网、微电网与分布式综合能源系统的协同发展。

关键信息

1. 新能源消纳问题

• 新能源低惯量、低电压支撑、低抗扰特性，增加系统频率、电压稳定性风险。
• 2023年新能源占比超过23%时，配电网承载能力接近极限，出现“弃风弃光”和“倒送电”现象。
• 国家发改委发布《全额保障性收购可再生能源电量监管办法》，明确保障性收购与市场交易电量的划分。

2. 用户侧灵活性不足

• 电动汽车等新型负荷接入电网，导致用户侧调节能力弱，影响电网供需匹配。
• 需要提升用户侧资源聚合能力，推动虚拟电厂、负荷聚合商等新业态发展。

3. 源网荷储协同互动

• 配电网需与微电网、分布式能源系统融合，实现多主体协同、分层自治。
• 需要研究多能流协调、多时间尺度调控、源网荷储互动等关键技术。

研究背景与意义

• 在“双碳”目标下，新型电力系统是实现能源转型的关键载体。
• 推动智能配电网、微电网与分布式综合能源系统融合发展，是解决新能源消纳、提升电网灵活性和安全性的有效路径。

上海电力大学研究基础

园区级

• 建设风光储微网示范平台，推动综合智慧能源系统发展。
• 临港校区国家级新能源微电网示范项目，实现MW级源网储荷综合能源示范应用。

区域级

• 基于分层架构体系和CAS理论，开展区域综合能源规划。
• 建设临港新片区综合能源管控平台，推动区域能源低碳发展。

广域级

• 支持五大新城片区，推进海上风电接入与电网改造。
• 服务国家能源互联网与新型电力系统建设需求。

研究思路与重点方向

系统层面

• 推动配电网、微电网与主网多层级协同与控制。
• 研究智能运行控制、人工智能、信息系统及安全防护技术。

智能配电网、微电网层面

• 研究方向1：电力电子化电网的稳定理论与控制、保护技术。
• 研究方向2：配电网运行灵活性提升技术。
• 研究方向3：灵活性资源聚合与虚拟电厂技术。
• 研究方向4：有源配、微电网自愈与韧性提升技术。
• 研究方向5：绿色变（配）电设备研发。
• 研究方向6：电化学储能成套装备本质安全研究。

分布式综合能源层面

• 研究方向1：关键装备及高效利用技术（如高温热泵、储冷热电技术、氢电耦合技术）。
• 研究方向2：分布式能源场景开发及建模技术、多联供群控技术。
• 研究方向3：分布式综合能源自适应平衡及配、微电网主动支撑技术。

电力市场改革层面

• 研究方向1：与电力市场激励相容的智能微电网运营技术。
• 研究方向2：智能配电网与微电网互适性运营关键技术。
• 研究方向3：适应智能微电网发展的虚拟电厂运营技术。
• 研究方向4：电力市场交易机制及电价机制优化研究。

思考与展望

• 新型电力系统将推动电力需求增长，需加强大电网、配电网与微电网的协同。
• 智能配电网与微电网融合发展，是实现终端用能交互与自治协调的关键。
• 上海电力大学将持续聚焦核心技术领域，推动产学研用一体化发展，助力我国新型电力系统建设。

总结

智能配电网、微电网与分布式综合能源系统的融合发展是实现“双碳”目标的重要支撑。通过技术创新、政策引导与系统优化，可有效解决新能源消纳、用户侧调节、源网荷储协同等关键问题。上海电力大学在该领域具备扎实的研究基础与平台建设经验，未来将继续深化研究，推动多层级协同与灵活调控技术，助力构建安全、高效、智能的新型电力系统。