楊文佳 劉 洋 謝平平 黃 越 何曉龍

（廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心，廣東 廣州 510000）

黨的二十大報告明確提出，“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”。新型能源體系的關(guān)鍵在于“新”，是在新形勢下對“清潔低碳、安全高效”現(xiàn)代能源體系的升華，并進(jìn)一步突出不同能源品種特點(diǎn)和在新型能源體系中的功能。規(guī)劃建設(shè)新型能源體系要科學(xué)部署，采取集中式能源和分布式能源并舉的方式，因地制宜地拓展“產(chǎn)消者”豐富應(yīng)用場景，持續(xù)提升新型電力系統(tǒng)的綜合調(diào)節(jié)能力。

由于分布式能源仍處在發(fā)展階段，國內(nèi)外在概念和名詞術(shù)語的敘述和采用上均比較混亂。國家發(fā)改委對分布式能源給出具體定義：即分布式能源是指距離用戶用電負(fù)荷較近，綜合運(yùn)用可再生能源，利用小型設(shè)備向用戶提供能源供應(yīng)的新的能源利用方式。隨著地區(qū)分布式能源滲透率逐年提升，未來配電網(wǎng)有源化、用戶產(chǎn)消化、服務(wù)多樣化等變化，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行控制的難度提升。本文以廣東電網(wǎng)為例，圍繞接入負(fù)荷側(cè)的分布式光伏再生能源及可調(diào)節(jié)負(fù)荷調(diào)控特性，分析配電網(wǎng)管理面臨的新技術(shù)、新形勢與新要求，剖析現(xiàn)有分布式能源在調(diào)控運(yùn)行過程中存在的問題和挑戰(zhàn)，提出構(gòu)建海量分布式能源調(diào)控管理體系的思路，希望為推動新型電力系統(tǒng)的變革和發(fā)展提供參考。

一、分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀分析

（一）統(tǒng)觀全局，國際國內(nèi)分布式能源并網(wǎng)均面臨挑戰(zhàn)

BP世界統(tǒng)計年鑒（2022版）數(shù)據(jù)顯示，近年來，以風(fēng)電和光伏為代表的可再生能源持續(xù)強(qiáng)勁增長，在全球總發(fā)電量中占比已達(dá)到13%，占以往兩年全球發(fā)電量增幅的一半以上（見圖1）。同時，中國2021年可再生能源發(fā)電量達(dá)到同比增長289.3GWh的創(chuàng)紀(jì)錄水平，在全球可再生能源發(fā)電增量中的占比超50%，位居全球第一（158頁圖2）。其中，中國風(fēng)電和光伏發(fā)電量同比增加255GWh，占全國可再生能源總發(fā)電增量的88%（158頁圖3），成為全球風(fēng)電和光伏發(fā)電量增長的主要驅(qū)動力量。

圖1 全球發(fā)電總量趨勢圖（含可再生能源、煤炭、天然氣）

圖2 2021年全球可再生能源發(fā)電增量

圖3 2021年中國各類可再生能源發(fā)電增量

國際能源署指出，到2040年全球?qū)⒂谐^1/4的電力來自風(fēng)電和光伏發(fā)電。盡管各國的能源結(jié)構(gòu)、市場環(huán)境、政策框架等發(fā)展因素存在差異，但分布式能源對當(dāng)?shù)仉娏?yīng)方式造成極大影響，均需要通過數(shù)字技術(shù)提升及管理策略優(yōu)化，最終支撐綠色低碳發(fā)展。

（二）展望未來，分布式能源發(fā)展前景一片向好

國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)資料顯示，2022年我國分布式光伏新增并網(wǎng)容量已超過集中式光伏電站。其中，廣東省分布式光伏并網(wǎng)容量同比增長63.47%，較2022年全國分布式光伏并網(wǎng)容量增長水平約高出16個百分點(diǎn)（見圖4）。據(jù)中國科學(xué)院廣州能源研究所能源戰(zhàn)略研究中心預(yù)測，未來分布式光伏市場潛力將超過170GW，約可支撐全省10%的用電需求，預(yù)計未來5-10年內(nèi)分布式光伏將迎來井噴式發(fā)展。與此同時，廣東省能源局在《廣東省推進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案（2023-2025年）》中明確提到，要加快需求響應(yīng)能力和新能源儲備能力建設(shè)，支持用戶側(cè)儲能、電動汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施、分布式發(fā)電等用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源，負(fù)荷聚合商、虛擬電廠運(yùn)營商等參與市場化需求響應(yīng)；做到靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比在2025年累積提升0.2個百分點(diǎn)、新型儲能規(guī)模在2025年累計提升2.29GW。

圖4 2022年中國與廣東省光伏（含集中式光伏和分布式光伏）新增并網(wǎng)容量對比圖

圖5 分布式能源調(diào)控管理體系

以分布式光伏為主的分布式電源、以可控負(fù)荷及用戶側(cè)儲能為主的可調(diào)節(jié)資源等分布式能源將在多種政策驅(qū)動下快速發(fā)展。在分布式能源大規(guī)模接入的情況下，廣東電網(wǎng)配網(wǎng)形態(tài)將會發(fā)生根本性變革，亟需提升配網(wǎng)高承載、高互動、高自愈、高效能四大能力，形成省地分布式能源協(xié)同調(diào)控模式。

二、廣東電網(wǎng)分布式能源調(diào)控管理面臨的挑戰(zhàn)

在新型電力系統(tǒng)下，“分布式”與“大電網(wǎng)、大電源”兼容并舉，共同支撐系統(tǒng)安全穩(wěn)定和高效運(yùn)行。在技術(shù)上，部分地區(qū)尚未實(shí)現(xiàn)分布式能源可觀可測可控，無法跟蹤適應(yīng)負(fù)荷波動，尚未在新型電力系統(tǒng)中產(chǎn)生較好的支持作用。在管理上，分布式能源接入會對電網(wǎng)的線路結(jié)構(gòu)、潮流、繼電保護(hù)、故障恢復(fù)等產(chǎn)生不同程度的影響，沖擊著地區(qū)配網(wǎng)一次、二次管理模式及崗位職責(zé)分工，難以支撐分布式能源大規(guī)模消納[1]。

（一）資源配置精細(xì)化，技術(shù)基礎(chǔ)有待提升

廣東電網(wǎng)已完成10kV及以上分布式電源通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)全部接入SCADA調(diào)度自動化系統(tǒng)，在調(diào)度端實(shí)現(xiàn)“直采直送直控”。而380V（220V）分布式電源并網(wǎng)后仍處于監(jiān)測盲區(qū)，通過計量表計將數(shù)據(jù)上傳至用電信息采集系統(tǒng)，但由于尚未推行統(tǒng)一智能電表改造，數(shù)據(jù)采集及分析功能受到限制。目前，部分地區(qū)還未具備用電信息采集系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，運(yùn)行數(shù)據(jù)并未充分挖掘，直接影響分布式能源預(yù)測管理精準(zhǔn)度，難以支撐未來配網(wǎng)精細(xì)化調(diào)控需求，達(dá)到地區(qū)電力資源優(yōu)化配置目的。

（二）應(yīng)用場景多樣化，運(yùn)行模式有待優(yōu)化

新技術(shù)、新業(yè)態(tài)催生出多元市場主體，調(diào)控對象及特征愈加復(fù)雜，多級協(xié)調(diào)難度愈加困難，系統(tǒng)平衡和安全問題突出。面向常規(guī)電源為主的計劃調(diào)度模式在解決用電負(fù)荷調(diào)配與電力接入上面臨諸多掣肘。地市級調(diào)度之間的聯(lián)系較薄弱，不利于廣域范圍內(nèi)源網(wǎng)荷儲友好互動，難以實(shí)現(xiàn)全省范圍內(nèi)的分布式能源大規(guī)模消納。同時，部門間協(xié)同配合能力有限，系統(tǒng)間缺少有效的信息交互機(jī)制，無法做到對分布式能源的精準(zhǔn)可控，限制了分布式能源開拓多樣化的應(yīng)用場景。因此，需要從管理視角切入，優(yōu)化升級電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行模式，應(yīng)對規(guī)模化、多元化分布式能源調(diào)控運(yùn)行業(yè)務(wù)場景需求。

（三）業(yè)務(wù)管理復(fù)雜化，人才配置有待完善

近年來，在現(xiàn)貨市場連續(xù)結(jié)算運(yùn)行、大規(guī)模新能源并網(wǎng)接入等新業(yè)態(tài)影響下，方式專業(yè)業(yè)務(wù)量大幅增長，對從業(yè)人員的要求進(jìn)一步提高。一方面，在地調(diào)層面，近年來新增的新能源管理業(yè)務(wù)由調(diào)度員或者方式專責(zé)承接，支撐現(xiàn)貨運(yùn)行的相關(guān)業(yè)務(wù)由運(yùn)行方式專責(zé)承接，工作量已趨向飽和。隨著大規(guī)模分布式能源并網(wǎng)接入和調(diào)控模式的調(diào)整，業(yè)務(wù)進(jìn)一步增加，現(xiàn)有組織架構(gòu)、人力資源配置均將難以滿足業(yè)務(wù)增加的需求。另一方面，城市營商環(huán)境對辦電、供電服務(wù)要求變高，配網(wǎng)管理精細(xì)化管控、規(guī)范化服務(wù)要求進(jìn)一步提高，亟須開展一線人員技能培訓(xùn)，以提升從業(yè)人員的崗位素質(zhì)及業(yè)務(wù)能力。

三、分布式能源調(diào)控管理體系及其構(gòu)建

綜上，過去的分布式能源調(diào)控管理的做法已不足以適應(yīng)新形勢發(fā)展要求。為加快分布式能源調(diào)控數(shù)字化和智能化升級、支撐分布式能源有序發(fā)展和市場效益最大化，必須從全局性視角出發(fā)，基于系統(tǒng)化管理思維，構(gòu)建適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的海量分布式能源調(diào)控管理體系。

（一）明確目標(biāo)，創(chuàng)造新動力

廣東電網(wǎng)立足于新發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，自上而下推動分布式能源調(diào)控管理思維變革，已達(dá)成省地管理共識，明確分布式能源調(diào)控目標(biāo)。針對分布式能源管控對象及業(yè)務(wù)場景特征，引導(dǎo)地調(diào)從供電設(shè)備和大用戶的傳統(tǒng)管控思維向儲能、微電網(wǎng)、虛擬電廠等新興主體的服務(wù)思維轉(zhuǎn)變，做到服務(wù)方式精細(xì)化。根據(jù)由“源隨荷動”向“源網(wǎng)荷儲”多元智能互動轉(zhuǎn)變的調(diào)控運(yùn)行模式，調(diào)控業(yè)務(wù)通過分布式能源集控模式實(shí)現(xiàn)源荷互動，充分發(fā)揮分布式能源靈活性與可靠性的優(yōu)勢。基于數(shù)智技術(shù)與電力調(diào)控業(yè)務(wù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)分布式能源運(yùn)行態(tài)勢全透明，地區(qū)配網(wǎng)運(yùn)行更加安全、高效。通過梳理省地分工界面，落實(shí)分布式能源調(diào)控管理職責(zé)，最終實(shí)現(xiàn)“全面可觀、精準(zhǔn)可測、高度可控、安全可靠、柔性靈活”的總體管理目標(biāo)。

（二）緊扣要求，把控新動向

以技術(shù)、管理、服務(wù)三個維度突破原有的管理瓶頸，提煉目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的工作要求，進(jìn)一步梳理分布式能源調(diào)控管理提升方向。在技術(shù)創(chuàng)新要求下，電力系統(tǒng)將打通調(diào)度端與營銷端的采集數(shù)據(jù)接口，通過“云邊協(xié)同”調(diào)度自動化技術(shù)架構(gòu)，全方位提升對不同電壓等級的分布式能源實(shí)時狀態(tài)采集、感知和處理的能力，高效管理全鏈海量信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全、精準(zhǔn)分析和智能調(diào)控。在模式優(yōu)化要求下，研究分布式能源聚合調(diào)控與自主調(diào)控協(xié)同優(yōu)化模式，解決供電可靠性與調(diào)控經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾問題，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)部分布式電源的最優(yōu)控制和響應(yīng)上級調(diào)控目標(biāo)。在服務(wù)導(dǎo)向驅(qū)動下，做好用戶服務(wù)基礎(chǔ)，引導(dǎo)用戶積極參與需求響應(yīng)，做好市場運(yùn)行基礎(chǔ)，推動輔助服務(wù)市場、現(xiàn)貨市場持續(xù)完善，助力各類靈活調(diào)節(jié)性資源發(fā)揮市場價值，實(shí)現(xiàn)分布式能源的高效轉(zhuǎn)化和利用。

（三）固化機(jī)制，塑造新動能

基于內(nèi)外部調(diào)控要求，從并網(wǎng)服務(wù)、協(xié)同調(diào)控、效益評價和安全管理四個方面建立長效管理機(jī)制，形成全局統(tǒng)一調(diào)度與省地協(xié)同治理模式，催生內(nèi)生消納驅(qū)動力。

第一，構(gòu)建并網(wǎng)服務(wù)機(jī)制，結(jié)合分布式光伏、虛擬電廠等新業(yè)態(tài)管理特性，將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)管理要求固化至并網(wǎng)服務(wù)手冊中，對通過不同電壓等級并網(wǎng)的分布式發(fā)電和可調(diào)節(jié)負(fù)荷開展差異化監(jiān)測控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)控運(yùn)行全過程規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，夯實(shí)分布式能源調(diào)控運(yùn)行基礎(chǔ)[2]。

第二，構(gòu)建協(xié)同調(diào)控機(jī)制，重點(diǎn)解決分布式能源省地間、專業(yè)間的矛盾和協(xié)作問題。縱向上，規(guī)范省地數(shù)智管控模式，推動數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)應(yīng)用等模塊開發(fā)與落地，強(qiáng)化中調(diào)統(tǒng)籌決策能力和地調(diào)快速響應(yīng)執(zhí)行能力；橫向上，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的協(xié)同配合，梳理配網(wǎng)調(diào)度、方式、保護(hù)等管理職能，從碎片化、被動式管理向主動協(xié)同管理方向改善。

第三，構(gòu)建效益評估機(jī)制，逐步引導(dǎo)多元用戶參與市場競爭。加快研究新業(yè)態(tài)發(fā)展商業(yè)模式。通過綜合評估虛擬電廠等可控負(fù)荷新業(yè)態(tài)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益，提高用戶參與市場積極性。加快研究市場監(jiān)測體系，進(jìn)一步規(guī)范主體參與市場行為，讓虛擬電廠、可中斷負(fù)荷等用戶側(cè)優(yōu)質(zhì)資源充分釋放更多調(diào)控價值潛力。

第四，構(gòu)建安全管理機(jī)制，將本質(zhì)安全貫穿至分布式能源調(diào)控管理全過程，充分響應(yīng)安全評估、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急處置等各方面安全管控要求，為分布式能源安全可靠接入電力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)安全高效運(yùn)行保駕護(hù)航。

四、分布式能源調(diào)控管理創(chuàng)新的思路

從業(yè)務(wù)實(shí)際需求出發(fā)，廣東電網(wǎng)厘清分布式能源調(diào)控管理過程中業(yè)務(wù)與技術(shù)、業(yè)務(wù)與管理、業(yè)務(wù)與人才的關(guān)系，制定清晰、具體的分布式能源調(diào)控管理實(shí)施路徑，全面提升分布式能源調(diào)控管理水平。

（一）業(yè)務(wù)與技術(shù)：夯實(shí)分布式能源調(diào)控管理基礎(chǔ)

經(jīng)現(xiàn)場工作調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，分布式能源精細(xì)化調(diào)控的基礎(chǔ)是解決“調(diào)控業(yè)務(wù)如何與數(shù)智化技術(shù)進(jìn)行深度融合”。以分布式光伏為例，大部分地區(qū)存在低壓配網(wǎng)狀態(tài)感知范圍不足、調(diào)度端數(shù)據(jù)智能化應(yīng)用程度不高等問題，其原因在于，不同電壓等級的運(yùn)行數(shù)據(jù)難以集中式管理、運(yùn)行狀態(tài)難以集中式展現(xiàn)、調(diào)度控制難以集中式響應(yīng)[3]。

進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，解決分布式能源調(diào)控技術(shù)架構(gòu)問題：一方面，從配電臺區(qū)接入方式改造、分布式儲能技術(shù)應(yīng)用、臺區(qū)終端與并網(wǎng)逆變器交互、部署AGC控制功能、低壓柔直互聯(lián)技術(shù)應(yīng)用等方面開展專題研究，提升技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)全景感知，解決盲調(diào)問題；另一方面，合理安排和部署改造方案，制定統(tǒng)一的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，保證終端設(shè)備改造和優(yōu)化升級的進(jìn)度，分批次、分階段筑牢數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)。

深化數(shù)智應(yīng)用，將技術(shù)要求映射至管理架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理規(guī)范：一方面，將“云邊協(xié)同”數(shù)智技術(shù)要求應(yīng)用場景融入分布式能源集群調(diào)控模式中，通過管控平臺、業(yè)務(wù)應(yīng)用、智能終端等系列數(shù)智設(shè)備建設(shè)，實(shí)現(xiàn)提升調(diào)度運(yùn)行全景感知與控制能力；另一方面，持續(xù)優(yōu)化分布式光伏和可調(diào)節(jié)負(fù)荷并網(wǎng)規(guī)范界面，面向用戶制定對應(yīng)的并網(wǎng)服務(wù)手冊，優(yōu)化并網(wǎng)審查、并網(wǎng)驗(yàn)收及運(yùn)行等流程，確保在分布式能源用戶有序并網(wǎng)的同時做好用戶管理。

（二）業(yè)務(wù)與管理：構(gòu)建省地協(xié)同調(diào)控管理模式

分布式能源精細(xì)化調(diào)控管理的重要手段是解決“省地管理如何梳理業(yè)務(wù)分工問題”。廣東電網(wǎng)從全省電力電量實(shí)時平衡角度出發(fā)，基于分布式能源集控趨勢，從協(xié)同模式、管控界面兩個方面著手對省地調(diào)控管理模式進(jìn)行調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)分級管控、多元協(xié)同。

在協(xié)同模式方面，貫徹“中調(diào)統(tǒng)籌集控，地調(diào)柔性自治”的分布式能源運(yùn)行管理思路，通過分布式能源管控平臺，對省地調(diào)控業(yè)務(wù)承接關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化。中調(diào)作為統(tǒng)籌者，需要從技術(shù)和管理兩個方面做好管控工作。既要從縱向視角上做好地區(qū)有源配電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)與管理創(chuàng)新的頂層設(shè)計，避免地區(qū)重復(fù)建設(shè)，統(tǒng)一數(shù)智基礎(chǔ)建設(shè)；又要橫向視角上厘清調(diào)度、方式、保護(hù)、通信、自動化等專業(yè)協(xié)同關(guān)系，共同服務(wù)于分布式能源調(diào)控場景[4]，加強(qiáng)全省源網(wǎng)荷儲協(xié)同運(yùn)行管理能力。地調(diào)作為執(zhí)行者，需要有力承接中調(diào)下發(fā)的協(xié)調(diào)控制需求或發(fā)用電指標(biāo)，因地制宜地開展海量分布式能源發(fā)電功率預(yù)測管理模式探索，高效、高質(zhì)地完成分布式能源并網(wǎng)監(jiān)測、柔性可控、電能電質(zhì)量檢測等工作，有效地降低管理壓力和控制成本，實(shí)現(xiàn)對分布式電源及可控資源的閉環(huán)控制。在管控界面方面，根據(jù)協(xié)同模式的調(diào)整優(yōu)化管控界面，實(shí)現(xiàn)從各管一段的局部管理向省地間、專業(yè)間主動協(xié)同管理的方向轉(zhuǎn)變，達(dá)到業(yè)務(wù)協(xié)同整體最優(yōu)解。在業(yè)務(wù)流程方面，明確各管理層級、各專業(yè)部門管控職責(zé)和操作權(quán)限，將省地協(xié)同模式固化到實(shí)際工作流程中，以調(diào)度自動化技術(shù)支撐實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程監(jiān)控、設(shè)備管理及安全監(jiān)測，做到流程數(shù)字化、信息透明化、管控智能化。在業(yè)務(wù)考核方面，通過制定核心指標(biāo)考核等方式，嚴(yán)格要求調(diào)控流程、管理指標(biāo)、執(zhí)行規(guī)范、風(fēng)險管控等管理問題，實(shí)現(xiàn)對分布式能源調(diào)控運(yùn)行的精益化管理。

（三）業(yè)務(wù)與崗位：提高人才隊伍綜合素質(zhì)能力

分布式能源精細(xì)化調(diào)控管理的落腳點(diǎn)是解決“人才如何適配業(yè)務(wù)的問題”。重視對人才隊伍的培養(yǎng)和現(xiàn)有人員崗位素質(zhì)能力的提升，以應(yīng)對未來技術(shù)變革和業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢。一方面，開發(fā)一線從業(yè)人員對分布式能源新業(yè)態(tài)模式、電力輔助服務(wù)業(yè)務(wù)場景理解等新知識、新技術(shù)的課程和培訓(xùn)方案，提高一線人員對技術(shù)問題的解決能力和綜合素質(zhì)；另一方面，對省地方式專業(yè)的人才隊伍進(jìn)行合理配置和規(guī)劃，根據(jù)分布式能源調(diào)控管理需求和模式特點(diǎn)，明確各崗位職責(zé)和任務(wù)，及時調(diào)整和完善核心業(yè)務(wù)及崗位的人員配置，確保人員配備充足。

五、總結(jié)

新型電力系統(tǒng)建設(shè)已按下“加速鍵”，分布式能源調(diào)控管理不能停留在“只并不控”階段，否則可能對地區(qū)配網(wǎng)運(yùn)行安全性與供電可靠性帶來直接威脅。構(gòu)建海量分布式能源調(diào)控管理體系是響應(yīng)新型能源體系的內(nèi)在要求，是適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的必然趨勢，是支撐電力市場改革的重要舉措。廣東電網(wǎng)為應(yīng)對未來分布式能源大規(guī)模接入帶來的挑戰(zhàn)，已從數(shù)智技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)、省地管理模式優(yōu)化、關(guān)鍵業(yè)務(wù)人崗適配等方面做出了探索性研究和實(shí)踐，為全面開展分布式能源省地調(diào)控模式優(yōu)化工作提供了參考和借鑒。