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德国智能电网治理体系为我国主配微网协同发展提供启示

“十五五"时期是新型电力系统加快成型、新型电网夯基提质的关键阶段。随着分布式新能源、新型储能、电动汽车和柔性负荷等快速发展,配电网正由传统单向受电系统加快转变为承载多元源荷接入和双向功率流动的资源配置平台,主网、配网和微电网之间的功率交换、信息交互和控制关联显著增强。

2025年12月,国家发展改革委、国家能源局印发《关于促进电网高质量发展的指导意见》,明确加快建设主配微协同的新型电网平台,推动主干电网、配电网和智能微电网协同规划建设、协同调控运行。

主配微协同运行面临的新挑战

随着分布式新能源和用户侧储能加快接入,配电网由传统单向受电系统转变为源荷双向互动的有源电网,局部运行变化对上级电网平衡和安全运行的影响不断增强。

一是双向潮流改变传统运行边界。分布式新能源集中出力时,局部区域可能出现反向送电、电压越限和设备重过载等问题,原有按单向潮流构建的规划、保护和运行方式面临调整。

二是源荷随机波动放大平衡压力。新能源出力、电动汽车充放电和柔性负荷变化具有较强不确定性,配电侧净负荷偏差可能快速传导至主网,对日前计划、日内调整和实时平衡提出更高要求。

三是电力电子化改变故障与支撑特性。大量逆变型资源接入后,故障电流、无功电压支撑和恢复过程与传统同步电源条件下存在差异,需要同步优化保护配合、故障隔离和恢复送电机制。

德国智能电网治理的主要做法

从德国实践看,适应海量分布式资源接入的关键,是明确各层级电网运行职责,发挥配电网对区域运行问题的协调作用,通过聚合管理和责任落实将分散资源组织成可调节能力,并以输配协同调度和信息安全制度保障各项措施有序实施。

德国按照电网影响范围划分输配运行职责,输电系统运营商重点负责系统平衡、频率稳定和骨干电网安全,配电系统运营商重点承担区域潮流、电压控制、分布式资源接入和局部约束管理。欧盟电力规则进一步要求输配电网运营商共享电网结构、设备检修、发电和负荷预测、实时潮流电压、分布式资源运行状态及长期电网发展规划等信息。

面对海量分布式资源,德国并非要求上级调度系统直接管理每个终端,而是通过虚拟电厂、聚合商等市场主体,将分布式光伏、储能、电动汽车和柔性负荷组织成可预测、可申报、可执行的资源组合。同时,欧盟和德国电力市场实行平衡责任机制,市场主体原则上需要对自身造成的电量偏差承担经济责任。

针对新能源出力和负荷预测存在偏差、日内潮流需要及时调整的问题,德国实行再调度 2.0,将 100 千瓦及以上的发电和储能设施纳入调整范围。当最新预测或设备状态变化表明线路、变压器可能发生过载时,发现问题的电网运营商确定需要调整的区域、方向、规模和时段。

完善主配微协同发展的有关建议

优化主配微网协同发展格局,主网加强柔性配置能力,支撑能源资源广域调配,夯实物理基础;配网加强韧性互动能力,支撑新能源高水平消纳,筑牢安全可靠供电保障根基;微网加强弹性平衡能力,支撑终端用户实现高效用能组合,提升末端自主自治水平。

一是强化主配微统一规划。围绕全网电力电量平衡、安全稳定边界和新能源消纳需求,统筹主干网架、配电网承载能力、智能微电网布局和灵活资源配置,避免主网、配网、微电网分别追求局部最优而造成整体失配。

二是推动分布式资源主动调节。加强分布式新能源、储能和可调负荷的运行控制能力建设,拓展有功功率调节、无功电压调节、负荷调节和新能源消纳等应用场景,提高配电网应对源荷波动的能力。

三是明确主配微调控职责边界。主网重点负责全网平衡、骨干网安全和跨区资源统筹,并向下形成区域交换功率、安全约束和调节需求;配网负责区域潮流、电压和分布式资源协调;微电网、低压台区在规定边界内开展就地优化。

(作者单位:南方电网能源发展研究院有限责任公司;来源:微信公众号:中能传媒研究院)

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来源:中能传媒研究院

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