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中能观察 | 新型电力系统,配网转型关键在哪?

来源:能源中国客户端 时间:2026-09-28 10:50

数智赋能配用电转型 柔性技术筑牢新型电力系统底座

——配用电数智化转型发展交流会观察

张宇

  9月23日,2026新型电力系统发展(崇礼)论坛平行会议——配用电数智化转型发展交流会在河北崇礼召开。会议以“数智赋能·融合发展——配用电装备与系统转型升级”为主题,汇聚行业协会、电网企业、科研院校多方力量,围绕新型电力系统建设背景下配电网形态变革、柔性输配电技术创新、工业微电网落地实践等议题展开研讨。面对新能源高比例接入带来的源荷双向波动挑战,与会专家学者达成共识:以柔性交流输配电技术为核心抓手,兼顾存量电网挖掘与数字化技术融合,推动配用电系统从传统供电网络向资源配置平台迭代升级,是支撑能源绿色转型的必由之路。

  转型倒逼变革:配用电系统迎来三重范式转换

  中国电力行业经过长期高速基建,电网硬件规模已经位居全球前列,但传统依靠新建线路、扩建变电站的发展模式,受土地廊道、建设成本约束逐步走到瓶颈。正如国家电网有限公司顾问陈维江院士在主旨报告中提出,我国交流输电存量资产占比超95%,新型电力系统建设不能一味依靠新增基建,挖掘现有电网资产潜力、实现存量设备柔性化升级,成为电网提质增效的核心命题。

  随着分布式光伏、储能、充电桩、虚拟电厂大规模接入配网,配电网正在发生形态、功能、目标的三重深刻转变。中国电力企业联合会党委委员王思强在致辞中指出,传统配电网是电能单向输送的“单行道”,如今已经演变为源荷双向交互的有源网络;功能上从单纯电能分配通道升级为源网荷储一体化资源配置平台;发展目标也从保障基础供电,拓展为承接分布式新能源消纳、支撑终端电气化的战略基础设施。

  高比例新能源固有的间歇性、随机性,让电源侧与负荷侧双重不确定性叠加,传统刚性电网调控手段逐渐失效。一方面潮流双向流动、电能质量扰动、短路电流超标等运行问题频发;另一方面数字技术和电力装备的融合深度不足,柔性互联、边缘智能等前沿技术缺少规模化工程验证场景。多重现实矛盾之下,单纯依靠数字化软件优化无法完全破解物理电网的约束,必须同步推进电网物理装备的柔性化改造,软件与硬件协同发力,这也是柔性交流输配电技术(FTPT)受到行业重点关注的现实背景。

  技术守正创新:构建两类柔性技术体系,厘清概念认知误区

  陈维江院士在报告中对FTPT技术体系进行系统阐释,该技术继承美国FACTS柔性交流输电系统的理念,并将应用边界从输电拓展至配电领域,形成电力电子主导型、常规电气设备柔性化改造两条并行的技术路线,跳出“柔性改造等同于全功率电力电子设备”的单一认知。

  电力电子主导型技术沿着半导体器件迭代不断演进。以晶闸管器件为基础的SVC、TCSC属于第一代技术;依托IGBT全控器件的UPFC、电能路由器、柔性低频输电装置构成第二代,当前大量工程应用集中于此;以碳化硅为代表的宽禁带半导体属于第三代,现阶段主要应用于低压场景,高压大容量装备仍处在研发攻关阶段。而容易被行业忽视的第二条路径,即常规电气设备柔性化,通过电力电子附加控制、机械结构优化,对变压器、断路器、电抗器、避雷器等传统设备进行能力升级。例如改造变压器实现连续调压调容,研发快速断路器抑制短路电流,可控电抗器灵活调节无功功率,以较低成本激活存量设备的调控潜能。

  研讨中,陈维江针对行业广泛讨论的“构网型”概念做出辨析,纠正概念泛化带来的认知误区。真正的构网型换流器,能够在全新能源电力系统中独立建立系统电压与频率;当前大量SVG、储能并联装置,只具备电压支撑、功率吸收补偿功能,本质属于跟网型或支撑型设备,并不具备独立构建电网频率的能力。他提出,我国电力行业应当摆脱对海外概念的路径依赖,立足国内电网实际工况,建立自主的技术概念与术语体系,为技术研发、工程标准统一筑牢理论根基。

  本次会议上,这套“硬件柔性为基础,数字化做赋能”的逻辑也得到其他专家成果印证。清华大学程林教授围绕工业绿色微电网的分享提出,工业场景实现高比例绿电消纳,不能只依靠软件调度算法,需要混合储能、多端口能量路由等物理装备作为载体,依靠极致的系统灵活性,平衡绿色、安全、经济三角矛盾;固态变压器、边缘AI等技术的落地,同样离不开柔性硬件装备作为物理载体。国网冀北电力有限公司总经理李颖毅也在实践层面提出,加快柔性互联装置、台区储能规模化部署,把数字孪生、边缘智能扎根到配网物理设备之上。

  经过多年技术攻关,我国柔性交流输配电技术已经完成从理论走向工程落地。可控变压器、潮流控制器在江苏、天津、上海投运;柔性断路器在浙江解决短路电流超标难题;输电网层面北京、青岛落地交流柔性互联工程;配网侧张家口崇礼示范工程应用多端口能源路由器;唐山承德柔性低频输电项目提升新能源送出能力,一系列工程实践验证了技术可行性,积累了中国方案的实践经验。

  聚力协同落地:产学研用合力打通技术转化“最后一公里”

  柔性交流输配电、工业绿色微电网等新技术想要实现规模化推广,仍然面临装备性能短板、工程验证场景不足、市场机制不配套等现实障碍,单靠科研机构或者电网企业难以完成全部创新链条,多方协同成为行业共识。

  王思强表示,行业协会应当发挥政府、市场主体之间的枢纽作用,牵头完善行业标准体系,厘清新型电力系统关键技术攻关方向,搭建产学研用一体化平台,打通创新链、产业链、价值链,加速前沿技术工程化验证。针对工业绿色微电网,程林教授提出多元商业模式解决方案:面向中小工商业用户推广虚拟电厂参与电网调节;针对企业资金压力采用合同能源管理模式;长远推动电力市场、碳市场、绿证市场互联互通,释放灵活调节资源的商业价值。分级协同的微网架构,能够合理控制储能配置规模,降低整体系统投资成本,为工业用户提供可复制的落地路径。

  与会专家普遍认为,新型电力系统建设不是简单的数字化升级,而是物理电网装备革新与数字技术深度融合的系统性工程。以柔性交流输配电技术为代表,充分挖掘存量电网资产价值,同步推进电力电子新装备与传统设备柔性改造,叠加数智化调度手段,才能够持续提升电网接纳新能源的能力。未来需要科研机构、电网企业、工业用户、行业协会持续协同,把实验室的技术成果转化为规模化工程实践,为能源转型与国家能源安全提供坚实的电力支撑。

  责任编辑:江蓬新