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国网经研院 吴志力:新形势下配电网发展规划能力提升的思考

北极星输配电网  来源:北极星电力网    2020/10/29 13:38:48  我要投稿  

北极星输配电网讯:“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,急需加快配电网转型升级。但配电网粗放式发展模式尚未完全转变,效益效率逐年下滑。配电网点多面广、规模庞大,发展不平衡、不协调的问题依然突出。亟需健全配电网规划评价体系,强化标准规范与引领作用,推动配电网迈进高质量、高效益的发展阶段。需以规划评估和技术标准为先导,以信息化手段为支撑,在保证安全质量的前提下,不断提升配电网的能源普惠能力、供电保障能力、综合承载能力和效率效益。同时,利用先进信息技术,强化数据保障和系统应用支撑,建成“数据一个源、电网一张图、项目一个库、业务一条线”,提升配电网规划分析能力,实现发展专业数据资产化、流程规范化、业务自动化、管理精益化、决策智能化,推进配电网科学发展。”国网经济技术研究院 配电网规划设计中心主任 吴志力 先生在演讲中表示。

北极星电力网联合国网浙江省电力有限公司电力科学研究院于2020年10月29日至30日在浙江杭州举办以“能源智慧物联,配电技术创新”为主题的“第一届智能配电网建设研讨会”。北极星电力网全程直播》》》现场直播|第一届智能配电网建设研讨会 

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文字实录如下——

大家好,非常荣幸今天能够来参加这一次的第一届的智能配电网建设研讨会,第一届的事物能起到非常好的作用,我这次来的题目是叫新形势下配电网发展规划能力提升的思考。跟大家交流的内容也是第一次做的在外部的交流,总体的工作我们对于现在来看,总体的形势下,我们配电网整个的规划该怎么做,应该注意哪些问题,怎么来落实,这个呢我们做了一个思考。可能会有很多不一定恰当的地方,希望大家一起来交流。

这个题目上可以看出这是一个比较小众的内容,在座参加会议的同志可能对于配电网建设这一块,智能配电网建设这一块,有关硬件、建设实施这块的内容可能会相对多一些,对于配电网规划这一块,相对来说会比较小众一些。因为相对来说,我们国家现在的配电网规划从国网也好,南网也好,其他的地市规划也好,我们还是在内部做得多一些,这块相关内容还是仅供大家分享的。

我这个内容分五个部分,第一我们来谈一下发展的形式。也就是说,所谓的新形势下,到底什么叫新形势,是怎么样一个新形势,我们谈一下这个问题。第二我们谈一下能力提升的思路,也就是说在这个新形势下,我们要把配电网规划做好,我们要怎么来提升能力,说白了就是有什么问题,我们需要提升哪些方面。第三部分我们谈一下在提升方面我们要考虑评估指导的能力以及第四个标准引领的能力。第五个是信息化支撑的能力。简单就从这五个部分跟大家谈一谈。

第一个部分,形势要求,我们从国家开始,国家的总体战略现在要落实中央的决策部署,就要求提升配电网能源的普惠能力,包括我们脱贫攻坚的成果,对于东部、中部、西部,它对于配电网的建设要求、规划要求,都是不一样的。从东部来看,它现在要推进城乡一体化建设,中部来看,要推进供电的均等化,西部要保证供电保障的再提升。也就是说,我们国家三个区域内,对于配电网的规划定位是不一样的,东部的话我们可能再也不会考虑到说我们今天没有电用,西部是不是这个问题呢?我们还是要提升供电的能力,中部呢?是不是有些地方工作好,有些地方工作不好我们的规划要怎么落地,这一块的工作,对于整个的我们国家的总体的配电网的规划来说是不一样的。所以说,我们要着重持续提升可获得、可承受、可持续,非歧视的配电网的能源普惠能力,重点最后落脚在人民美好生活的需求上。

第二个,我们是从经济发展来看,我们经济发展现在不一样了,我们现在有对于我们国内国际双循环相互促进的这种格局下我们怎么来加快两新一重的推进,所谓的两新一重跟我们具体的配电网建设工程是密切相关的,有新型城镇化的建设,有新型的基础设施的建设,也有重大工程的建设。不同的工程建设情况,它对于我们配电网的实施是有不一样的,这个时候就需要我们电力先行,而且要适度超前,持续加强电网的供电保障能力,满足经济社会的发展需求。

第三个是我们的能源革命。大家都知道,在2020年前,我们能源结构是一个优化期,也就是说,能源清洁低碳的发展是需要我们去考虑整体的电网综合承载能力的。2020-2030年我们称它是能源领域的变革期,也就是说,能源消费的结构会有显著的优化,2030-2050年我们称之为能源革命的定形期,也就是形成一个新型的能源体系。大家都很清楚,近期来说,可再生能源仍然会加速发展,分布式电源渗透率和电能占终端的消费比重也会不断提升,这就要求配电网具有强大的综合承载能力和资源配置能力,满足清洁能源的综合消纳,促进能源期待和电气化水平的提升。这是第三个问题。

第四个形势下是我们的企业发展。我们整个的企业,现在要追求国际领先的水平,就要求提升电网的效率效应,大家可能也都很清楚,以前我们配电网的规划建设相对来说还是处于一个不是很有序的状态,从现在来说,实现国有资产的保值增值也是我们国有企业的首要职责,国家发改委能源局也对电网规划的投资、输配电价的核定、公平开放的监管、用电营商环境等方面提出了更为严格的要求,配电网发展也就由投资驱动转为效率为导向转变,最终是要持续提升配电网发展的质量。

第二块我这边跟大家交流一下能力提升的思路。也就是说我们现在这种形势下怎么来提升我们的能力。先谈一下我们工作的现状,在工作机制上,我们国网公司是已经建立了各级联动、专业协同的规划管理体系和五年规划+股东调整。我们每五年做一次总体规划,今年是十四五规划,2015年是十三五规划,今年十四五规划完成之后,以后每五年会做一个滚动规划,最后会形成总报告、专项报告以及专题报告。这里面所谓的各级联动我们是指从总部到省、到地市到县再到班组的市级规划,总体协同的工作开展是发展不协调的,最后形成的规划体系是包含一个总报告,三个专项报告,这是一个规定动作,后续还有一些专题报告,是根据每年的具体情况做一些调整。

专项报告里的城市电网发展和乡村电网发展还有评估,每一次都是有这项工作的。在技术方法上,我们现在总体的配电网规划是以配电网规划的导则为依据的,以分区、需求预测为基础,这是我们现在一个总体的工作的现状。到底有哪些问题呢?大家可以看到,我们配电网发展的模式还没有完全转变,效率效益重视程度也不够,规划落地执行缺乏保障,难以适应新形势下高质量、高效益的发展要求。这里面谈到我们国家经济是高速发展了,现在要高质量了,也就急需配电网的转型升级。配电网原来粗放式的发展现在还没有完全转变,应该说好得多了,大家可能也注意到了,配电网和输电网从总体建设上来看是不一样的,整个输电网的规划建设相对来说在各地市、省地市建设上是比较有序的,相对配电网主观能动性强得多,从规划的落地上来说,还是有很大的差异的,这主要也是由于配电网点多面广、规模庞大,整个的发展不均衡,不协调这些问题,这个还是依然突出的。所以这里面我们急需建全配电网规划体系中的评价体系,就是要强化整个标准规范的落实、落地。最后能够推动配电网向高质量、高效益迈进。

第二个就是配电网规划,我们一直非常重视编制,但是配电网规划的实施始终难以保障,轻监督。落地执行存在一定的偏差,大拆大建的现象仍然存在。所以说,逐年滚动规划的工作模式虽然已经考虑了这个问题,但是治标不治本,整个的规划成效缺乏有效的保障,大家也可以理解,从规划层面上来说,我们是能够把它做得非常好的,但是为什么到了建设层面落地下来有时候会走样呢?因为实际情况变了,我们做这件事情的时候,落地的时候,根据规划去实施的时候有差异了,所以说急需加强规划评估和监督,构建配电网发展的管控机制,深入剖析规划方法执行过程中产生的问题,树立规划的权威性和严肃性。

另外,规划方案的制定我们大多是依赖于人员的经验判断和主观决策,现在来看配电网的规划,总体来说国网层面上,也就是从国网公司到省公司、省级研究院到地市,规划人员的脑力来完成这些规划,基本上人员情况,我们自身的评估,总部这边一个“总部+27个省+170多家的地市所”,也就上千人,要把国网公司总体的配电网规划做好,又能落地,靠什么?现在我们主要还是靠人力。所以说,精细化的水平不高,依赖于人员的判断和决策比较高,难以应对分布式电源与多元化负荷广泛接入的发展需求。

有三点,规划工作缺少必要的信息化支撑,潮流短路可靠性这些基础计算难以得到保障,规划的精准分析能力也不足。实际工作中问题剖析主要是靠统计,规划方案制定靠经验,规划成效分析靠报告。所以急需加强配电网规划的信息化、数字化,提升规划的信息化水平。

第二个问题,方案制定中的问题,分布式电源的规划还缺乏统筹的考虑。我刚才在前面几位专家做报告的时候,公司营销部的领导给我打电话,让我们做一个充电桩的规划,充电桩建设的规划,我说这个很难。充电桩建设的规划,我们以往怎么做呢?以往我们是跟我配电网的供电能力相衔接,而真正要做到充电桩的规划不仅功能这块要衔接,还要和相关的社会资源相衔接,比如说建在加油站边上还是厂商边上,用电需求怎么做分析。而且分布式电源分布不均,新能源很难就地消纳。这些特点很典型,像安徽都到了分布式电源需要50万以上的情况了,这个问题怎么解决?是我配网的问题吗?不知道。而且需要跨区重复地升降压,不利于整个区域的运行。

同时我们分布式电源的分散无序接入,容易导致配电网低电压、过电压的问题,所以加强分布式电源的接入影响分析和消纳分析是非常必要的。

第三个就是电动汽车冲电负荷,它是有冲击性的,说实在的,我们现在对于电动汽车整体的充电我们有非常大的压力,压力非常大。从现在来看,电动汽车可能会在不远的将来有一个短期的冲击性的增长。对于配电网的影响可能会比较大,很容易造成末端电压超标、配变过窄等,很多地方的充电桩可能没怎么用,这都是不一样的情况、很特殊的情况。所以要加强分析,要加强衔接,促进配电网与电动汽车的协同发展。这是从规划方案上来说。

第三个从配电网技术发展的形态来说,配电网现在技术发展非常快,各个省现在都有自身的说法,浙江这边谈弹性电网,我的理解也包含弹性配电网。怎么来说是这些工作呢?现在主动配电网、柔性配电网、弹性配电网、灵活配电网……我们去了几个省公司,都有不同的说法。这些配电网的说法的理念的发展和实践已经突破了原有的配电工程,成为输电网负荷电源之间实现能量传递、管理互动的一个中枢网。同时,差异化规划、网格化规划在实际工作中逐步推广应用。但是现有的标准,我们都说了,更新完善比较慢,与新理念、新技术的引领、带动都比较有限。就像我们浙江省提出了弹性配电网,有没有考虑要制定什么样的标准呢?什么叫弹性配电网,它对我们整体设备的运行、整个的规划建设该起怎么样一个作用,该怎么来落地,这些可能对我们来说都是一个考验。

第二个呢,配电网的网络形态也多样化了,这里面主要是我们对于直流配电网和交直流配电网的互联,直流配电网现在发展也很快,也有一些试点,但是实际上并不是很成熟,怎么能够做好,这都是需要我们去考虑的。包括我们现在一些电网结构,像现在有各种双花瓣、钻石形、蜂窝形等结构,对于我整个规划、原则、方法、标准都需要有一个提升。

第三个是设备问题。随着发展,换流器、直流变压器等等这些设备在配电网中广泛应用,它的精细、快速、连续调节的能力将显著改变配电网系统原有的运行特性,急需补充新形配电设备有关的标准。很多的设备现在都处于实验阶段、尝试阶段,尝试了之后要出标准,我们现在来看,进度非常慢,没有个两三年、三四年搞不定。搞不定的情况下整体的推进就非常慢,总结、梳理、优化都缺乏推进的动力。

所以说,我们对于新型配电的有关标准,对于它的各种要求都需要我们抓紧落实。

针对我们上面这几个问题,三大类的问题,三大类、八个小点的问题,我们需要在规划评估、技术标准上为先导,以信息化手段为支撑,保证安全质量的前提下,提升配电网的普惠能力、供电能力以及效率效应。我们所谓的提升规划评估能力,我们是要开展规划执行情况的评估,我后面会对于规划执行的评估专门做一个现状的情况和后续我们要怎么来提升的这项工作的描述,全面掌握规划实施情况,深入剖析存在的问题,形成全过程闭环管控,引导完善方案、引导科学发展,助力投资效率的提升。

第二个是标准,我们现在刚刚修订了马上就要发布的导则,我今天这个题目会是一个比较小众的题目,但是又跟大家密切相关的原因就在这里,这个导则,我估计真正关心的人是在一个很小的专业范围内,但是这是一个非常核心的专业范围。对于研制新形态配电网规划设计标准,补充完善标准体系,推动技术标准、技术与标准的融合,以标准来引领规范配电网高质量、高效率的发展会起到一个比较好的作用。

第三个就是信息化,从信息化互联网的模式下,借助信息化精准诊断配电网的情况,最后来论证方案的合理性,提升它的水平。这是我们从具体工作上比较科学的一种做法。

在这种形势下,我们规划能力提升有三大方面的问题,有八个小点。首先还是评估,评估有什么作用?可能在其他的工程建设也好、在其他的设备运行也好,我们的评估事实上是非常实的,非常清晰的一个做法。我们的评估,规划的评估起什么作用呢?

第一,保证规划的落地,刚才我已经说了,我们整个的配电网规划,有时候在落地方面还显不足,配电网规划的评估主要是在于全面了解配电网规划的实施情况,客观评价规划取得的成效,深入剖析存在的问题,总结提炼经验做法,推进规划实施的建议,保证规划科学有效实施。做完的规划,如果不能很好实施,我们搞规划的同事经常会说,你做出来的规划千万别是鬼话,这个规划就没有意义了。

第二,强化规划的严肃性。评估结果将作为动态调整规划项目库,成为落实后续指导的依据,改变目前逐年滚动做法,强化规划的权威性和严肃性是非常重要的。这件事情已经在实施了,我们现在后续的,包括这次的十四五规划,对于各个省、地市的前期规划做评估,再去落实后续的规划。如果前期规划有的地方没有落实,要找出原因,控制后续规划的推进。这是我们要强化规划严肃性的一点。

第三,要提高规划的管理水平,我们评估将服务各个单位内部和相互间学习借鉴的需要,及时发布规划的评估结果,通过发现典型和处理标杆,明确改进方向,不断提高配电网规划的质量和管理水平。

从现在来看,我们评估有什么依据呢?长期以来我们国家重视各级规划的编制,但是缺乏对规划实施过程的监督和反馈。新形势下,规划评估已经成为提升规划能力水平的重要举措,我们国家正在有序推进规划评估体系的建立和完善。2018、2019、2020年,从国务院到国家能源局,都对整体规划的评估进行了一些工作上的安排。

配电网的规划评估我们现在来看,原则上还是以自评估委主,并按年度开展评估工作,实施年度的监测评估和定期总结评估相结合的工作机制,辅以专项评估为补充。定期总结评估主要包括中期评估和末期总结,五年规划期的其他部分也安排年度评估工作。这个评估现在来看虽然是自评估为主,后续可能会安排从上至下的逐级评估。就是上一级管理部门对下级部门进行评估有效解决这些问题。

评估的主要内容,我们这边做了一个梳理,不一定非常全面,我为什么说我今天这份交流的报告呢,是第一版,在其他地方还没有进行过交流,可能会有一些不成熟,但是基本上我们梳理了一下,五类。一类规划政策的环境,变化情况引起的评估。规划边界条件适应情况评估,规划投资完成情况评估,规划项目进展情况评估,规划指标完成情况评估,评估下来如果有变化的话,会对规划进行调整。

这里面也就提了一个,这五类谈的是四个情况,结果有变化的时候,不同的情况会有不同的调整策略,根据结果我们配电网会有一个滚动调整的建议,对于政策,原有的配电网规划已经难以适应,会做一些政策性的调整、边界性的调整,这是原有的思路,预测结果或者五年规划期、投资总额等偏差比较大了也会进行调整。配电网规划偏差比较大的也要进行调整,目标实现不能按期的也要进行调整,这是我们评估的调整。

第四个是标准引领的能力,说得实际一点就是我们从标准化工作它的作用情况来看,怎么能够对我们配电网规划起到一个推进的作用,大家都明白,第一,我们配电网点多面广以后,规划实施重在市县级,从国网公司层面到省公司层面,真正对于配电网建设的管控还是比较弱的。第二,配电网的人员也很多,分散,而且大多数属于基层,就需要通过高质量、高水平的标准提升配电网规划人员的专业能力和技术水平。所以我们每年都有两次对配电网规划人员进行能力培训、技术标准的培训。第三就是现在的交直流配电网,新的技术进步对于我们要创新标准的修编或者是重新的编制,对我们配电网的规划又会形成影响。

总体来看我们国家的标准存在供给不足、质量参数不齐,标准成就不灵活。具体的就不说了,现在的总体标准对于配电网规划来说还是不足的。

规划标准现在的情况,现状是怎么样的呢?规划标准体系中分了系统规划类、工程设计类、设计选型类、分析评估类。这一类的标准还是不齐全的。

总体规划标准的思路我这边简单说一下,主要是把握配电网发展的方向,抓住标准化改革这个机遇期,把标准的提升、标准的引领、指导和规范能力来对于我们五大标准体系进行修正。

规划能力提升总体效果来说,我们实际上是总结了一下,四类。一个是促进源网荷储协调的规划,这是我们现在来说整体的规划的各种情况下我们怎么去落实的。第二,推动差异化、多形态配电网的规划设计。第三,建立规范的规划评估体系。第四提升规划精细化的分析能力。

最后我这边跟大家再简单交流一下信息化支撑的能力,现在是一个互联网的时代,我们任何一项工作,如果说缺乏了信息化的支撑,我们的工作肯定是又粗又不能落地的,所以说,利用先进的信息技术、强化数据保障和系统应用支撑、建成数据一个圆、电网一张图,推进配电网的科学发展。

信息化内容分了三类,一类是实现规划数据的管理的数字化,在规划的数据方面,我们借助大数据、人工智能等因素,实现源网和电网数据的融合管理,构建配电网规划基础数据库,满足发展规划业务数据的集成、处理与计算等数据应用需求,提升数据价值。

通过信息化的建设实现规划计算的分析的精细化,在计算模型方面建立涵盖电动汽车等在内的配电系统元件模型库,满足各个形态的发展,在计算功能方面,我们具备配网的三大基础计算能力,并且能够支撑、支持配电网对各类源荷的承载能力。

从信息化建设上来说,我们也做了一定的基础工作,这边有一个总体的框架的设想,这边我就不做详细的描述了。

第三个就是实现规划业务的可视化和智能化,这个从我们现在来看,我们将逐步实现图数表统一的管理,基于规划数据和计算工具形成区域划分、现状分析、负荷预测等规划全过程的业务流程,支持线上规划、图上作业,实现智能化。总体的信息化的支撑工作也就是这些,最后我这边做一个广告。

我们愿意依托于国家的专项工程、专项科研项目,研发了一个智能配电网的仿真计算平台,已经在四个省份进行了试点实验,这边我就不再做详细的介绍了,也希望大家在会后能够跟我们加强交流,为我们配电网规划工作后续更好的实施起到一个好的作用。

今天我的分享就到这里,谢谢大家!


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