2024新型配电系统灵活性提升技术研究报告

配电系统灵活性提升技术综述

背景与意义

配电系统作为构建新型电力系统的关键领域，其灵活性对于支撑大规模分布式能源接入、满足多样化负荷供电需求至关重要。随着高比例分布式能源、电动汽车、产消者和虚拟电厂的快速增加，以及分布式可再生能源发电技术的发展，配电系统正在演变为区域资源优化配置平台，对中国的能源低碳化转型起着关键支撑作用。

配电系统灵活性提升技术

• 挑战：高渗透率的分布式发电和电动汽车带来的不确定性，以及大规模分布式能源接入导致的系统平衡难度加大，运行安全风险增加。特别是在负荷波动加剧、峰谷差加大的情况下，系统的有功平衡变得更为复杂，需要充足的灵活性资源来应对。

• 机遇：分布式新能源接入和新型电力电子装备提供了新的手段，通过电力电子控制，改善电能质量和实现电源的快速响应。交直流柔性互联为系统灵活组网、潮流灵活调控提供了可能性，同时，信息化与智能化技术为配电系统的安全稳定运行提供了新的技术手段。

• 关键技术：

  • 灵活性资源规划技术：通过优化配置多元灵活性资源，平抑系统中的源荷不确定性变化，实现安全、稳定、经济运行。
  • 灵活性资源承载力评估：量化评估配电系统在接入分布式电源和电动汽车负荷时的承载能力，确保系统安全运行。
  • 新型配电系统不确定性源荷承载力分析：考虑多维驱动因素，评估不同场景下分布式光伏的承载力及其对电网的影响。
  • 配电系统灵活性提升技术：包括灵活性资源的优化配置、柔性互联装置的选址与定容、软件定义设备的灵活控制等，旨在提升配电系统的整体灵活性。

• 实施路径：

  • 软件定义设备：通过硬件与软件的解耦，实现不同设备功能的灵活切换，满足不同场景下的需求。
  • 交直流柔性互联：利用电力电子装备和直流配电技术，实现功率互济、潮流灵活调控，提高交直流混联配电系统的灵活性。
  • 灵活性资源运行控制：结合光伏、储能、分布式电源的短期预测，实现协同运行，优化控制策略，提升系统效率。
  • 电力设备动态载流能力评估：通过在线辨识设备热点温度，评估动态载流能力，确保设备安全运行。

结论与展望

配电系统灵活性的提升是实现新型电力系统目标的关键。通过优化配置灵活性资源、提升设备性能、实现软硬件解耦和智能化控制，可以有效应对分布式能源接入带来的挑战，增强系统的平衡能力和安全稳定性。未来，随着技术的不断进步和应用的深化，配电系统的灵活性将进一步增强，为构建清洁、低碳、高效的电力系统奠定坚实基础。