智能微電網(wǎng)助力新型配電系統(tǒng)建設(shè)2025年11月13日李祖毅教授簡介浙江大學(xué)·新型電力系統(tǒng)運行特征的認(rèn)知與建?！と诤蟽?yōu)化機理的電力系統(tǒng)智能調(diào)度·加速電力調(diào)度的專用優(yōu)化求解器·可信溯源的電力系統(tǒng)碳態(tài)勢感知·適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的電力市場機制世界第一個10MW級校園微電網(wǎng)ICM世界第一個20MW級互聯(lián)微電網(wǎng)ICM-BCMSubstation1CareCenterSubstation2AcademyInstituteOptometry什么是智能微電網(wǎng)智能電網(wǎng)、智能微電網(wǎng)、關(guān)鍵技術(shù)從智能電網(wǎng)說起SmartGrid●歐洲最早做智能電網(wǎng)；美國奧巴馬政府的經(jīng)濟復(fù)蘇計劃源發(fā)展，注重商業(yè)模式的創(chuàng)新和用戶服務(wù)的提升?！ぶ袊闹悄茈娋W(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ)。中國的智能電網(wǎng)正在包含越來越多的配電網(wǎng)絡(luò)成分?！裎㈦娋W(wǎng)是指“在明確定義的電氣邊界內(nèi)的一組相互連接的負(fù)荷和分布式能源，作為相對于電網(wǎng)的單個可控實微電網(wǎng)可以和電網(wǎng)連接，也可以從電網(wǎng)斷開，從而使其能夠在并網(wǎng)或孤島模式下運行?！せヂ?lián)微電網(wǎng)是相鄰微電網(wǎng)的集群，它們在物理上相互連接、在功能上相互協(xié)調(diào)，以進一步利用擁有各種分布式能源的微電網(wǎng)的潛力?！ざ鄠€微電網(wǎng)可以通過公共耦合節(jié)點(PCC)連從而保證在并網(wǎng)、孤島和集群模式下的運行?！裨跇O端條件下，一個微電網(wǎng)可以為其他互聯(lián)的微電網(wǎng)供電，以確保關(guān)鍵負(fù)荷的持續(xù)供電?！窦{微電網(wǎng)是一個更小且自給自足的系統(tǒng)，部署起來更快、更容易，成本上更容易接受?！ぜ{微電網(wǎng)可以連接到更大規(guī)模的電網(wǎng)，在外部電網(wǎng)停電時也可以獨立運行?！窦{微電網(wǎng)旨在滿足非常具體的目標(biāo)，其實施遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)比微電網(wǎng)更少?！ぜ{微電網(wǎng)和微電網(wǎng)之間沒有明確的界限。實際上，區(qū)分兩者的主要因素是面積和容量大小。納微電網(wǎng)一般針對單個樓宇，而微電網(wǎng)通常涵蓋多個樓宇。 量接入配電網(wǎng)的挑戰(zhàn)。/oe/activities/technology-development/grid-modernization-and-smart-grid/role-micr·高級應(yīng)用方案：設(shè)計控制器硬件架構(gòu)和軟件架構(gòu)，設(shè)計基于優(yōu)先級和線程的多任務(wù)調(diào)度體系。開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的配置文現(xiàn)自動化的配置解析、優(yōu)化模型構(gòu)建、優(yōu)化求解。與底層通信和功率控制功能結(jié)合，實現(xiàn)實時優(yōu)化控制。目標(biāo)：在完成能量管理各功能開發(fā)的前提下，實現(xiàn)極致輕量化，并結(jié)合低代碼控制器實現(xiàn)多能協(xié)同、平抑負(fù)荷及新能源波動、儲能健康管理、優(yōu)化調(diào)度控制等功能。方案：完成嵌入式開發(fā)，并建立與低代碼控制器的無縫通道，以圖?；椒▽崿F(xiàn)能量管理策略設(shè)計，編寫標(biāo)準(zhǔn)化配置文件，通過控制器支持的多種協(xié)議實現(xiàn)硬件在環(huán)的控制策略仿真驗證。Matlab儲能系統(tǒng)仿真Matlab儲能系統(tǒng)仿真儲能控制器XMO-TIME的通用性與泛化能力可以實現(xiàn)光伏、風(fēng)電、負(fù)荷的低成本預(yù)測全國77萬/6000萬個分布式光伏場站，136個集中式光伏電站，100/30萬座充電站8萬元/年用于分布式光伏預(yù)測XMO結(jié)合大模型形成新的技術(shù)范式，使用XMO預(yù)測每年每個場站只需投入400元/年相比傳統(tǒng)預(yù)測方式每年能夠節(jié)省200倍準(zhǔn)確率從84%提升到95%電力交易-報價輔助決策系統(tǒng)核心功能餡1061283cmc_s_sswa口-n基于實時數(shù)字仿真的技術(shù)可行性分析考慮安全約束的魯棒機組組合和經(jīng)濟調(diào)度模型，通過多時間尺度源荷儲協(xié)同模型，利用儲能平抑新能源出力的不確定性，解決含高比例新能源的微電網(wǎng)日前安全經(jīng)濟調(diào)度問題。Multi-timescaleModel算法整體框架均美國Bronzeville微電網(wǎng)單線圖經(jīng)濟性(孤島運行時有較大優(yōu)勢)新能源出力不確定性連網(wǎng)或孤島不同不確定性連網(wǎng)或孤島儲能平抑新能源不確定性園區(qū)微電網(wǎng)、社區(qū)微電網(wǎng)、互聯(lián)微電網(wǎng)22_Turbine_Turbine體育中心納微電網(wǎng)RooflopPVSystemRestofthe數(shù)據(jù)中心納微電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)具有中國特色的電力創(chuàng)新配電網(wǎng)是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要組成·2024年8月2日，國家能源局印發(fā)《配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動實施方案(2024—2027年)》升，結(jié)合各地實際，重點推進四個一批建設(shè)改造任務(wù)?！ひ皇羌涌焱苿右慌╇姳∪鯀^(qū)域配電網(wǎng)升級改造項目·二是針對性實施一批防災(zāi)抗災(zāi)能力提升項目●新型配電系統(tǒng)是以支撐能源轉(zhuǎn)型為根本、以滿足多元化用電需求為基礎(chǔ)、以源網(wǎng)荷儲互動為支撐，具備綠色低碳、安全高效、智能友好、靈活開放特征的現(xiàn)代化配電新型配電系統(tǒng)不僅是電力輸送的毛細(xì)血管，更是海量資源協(xié)同的平臺和能源價值的實現(xiàn)載體?！裥滦团潆娤到y(tǒng)是對傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的一次深刻革命。它不僅是技術(shù)的升級，更是理念、模式和生態(tài)的重構(gòu)?！衽潆娋W(wǎng)面臨的核心挑戰(zhàn)：·高比例可再生能源接入：風(fēng)電、光伏等分布式能源的隨機性、波動性對電網(wǎng)帶來巨大沖擊。·負(fù)荷特性變化：電動汽車、儲能、數(shù)據(jù)中心等新型負(fù)荷的廣泛接入，使得負(fù)荷峰谷差加劇，預(yù)測更難?！び脩艚巧D(zhuǎn)變：用戶從單純的消費者轉(zhuǎn)變?yōu)椤爱a(chǎn)消者”,既用電也發(fā)電?！駛鹘y(tǒng)的被動式、單向供電的配電系統(tǒng)已無法適應(yīng)新發(fā)展新型配電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)·高級量測體系(AMI):智能電表等設(shè)備實現(xiàn)用戶側(cè)數(shù)據(jù)的分鐘級甚至秒級采集，是系統(tǒng)感知的基礎(chǔ)?！づ潆娢锫?lián)網(wǎng)(loT):在配電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(開關(guān)站、線路等)部署智能傳感裝置，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)和運行環(huán)境的全景感知?！じ咚佟⒖煽康耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)：如5G、光纖、電力線載波等，確保海量數(shù)據(jù)實時、安全傳輸。新型配電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)·智能的決策與控制技術(shù)(系統(tǒng)的“大腦”)潮流優(yōu)化、電壓無功自動控制的智能系統(tǒng)?！し植际街悄芘c邊緣計算：將控制邏輯下沉到臺區(qū)、樓宇等邊緣側(cè)，實現(xiàn)局部源荷的快速自平衡，減輕主站壓力?！と斯ぶ悄芘c大數(shù)據(jù)分析：用于負(fù)荷預(yù)測、設(shè)備故障預(yù)警、非技術(shù)性損失識別、電網(wǎng)優(yōu)化運行等。作為一個整體參與電網(wǎng)調(diào)度和市場交易。新型配電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)·靈活的運營與市場交易技術(shù)(系統(tǒng)的“規(guī)則”)·分布式電力市場：建立適應(yīng)配電網(wǎng)層面的電能、負(fù)荷、備用等交易機制，激發(fā)用戶側(cè)資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的積極性。運維等增值服務(wù)。·區(qū)塊鏈技術(shù)：為點對點(P2P)電力交易、綠電溯源等提供可信、透明的技術(shù)支撐。新型配電系統(tǒng)與傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的區(qū)別潮流方向單向：從變電站到用戶(“配電”)雙向/多向：電能隨源-荷狀態(tài)靈活流動從“無源”到“有源”剛性、相對簡單，輻射狀運行柔性、交直流混聯(lián)，網(wǎng)格化、可重構(gòu)從“被動分配”到“主動智能”集中式、自上而下的“源隨荷動”分布式與集中式協(xié)同的“源網(wǎng)荷儲互動”從“單一控制”到“多元互動”保障供電可靠性無差別滿足用電需求高效消納新能源，優(yōu)化資源配置，提供差異化、增值服務(wù)從“電力輸送通道”主要依賴機電設(shè)備、傳統(tǒng)通信字技術(shù)從“電氣化”到“數(shù)字化、智能化”提供核心價值、機遇挑戰(zhàn)并存、促消納保供應(yīng)微電網(wǎng)對新型配電系統(tǒng)的核心價值·價值一：提升系統(tǒng)韌性，從“堅強”到“自愈”·關(guān)鍵作用：微電網(wǎng)是配電系統(tǒng)的“韌性堡壘”?！ぞ唧w體現(xiàn)：·主網(wǎng)故障時：微電網(wǎng)可迅速與主網(wǎng)解列，進入孤島運行模式，保障區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵負(fù)荷的持續(xù)供電，將故障影響范圍限制在最小?！O端災(zāi)害下：作為區(qū)域性“電力孤島”,為應(yīng)急指揮、醫(yī)療救助、避難場所提供核心電力支撐，顯著加快災(zāi)后恢復(fù)進程?；?。微電網(wǎng)對新型配電系統(tǒng)的核心價值·價值二：促進新能源就地消納，從“遠(yuǎn)送”到“近用”·關(guān)鍵作用：微電網(wǎng)是分布式新能源的“高效消化系統(tǒng)”?！π滦团潆娤到y(tǒng)的貢獻：實現(xiàn)了能源的“就地收集、就地存儲、就地消納”,是構(gòu)建綠色低碳配電系統(tǒng)的核心手段。微電網(wǎng)對新型配電系統(tǒng)的核心價值·價值三：激活用戶側(cè)資源，從“消費者”到“產(chǎn)消者”·具體體現(xiàn)：·資源聚合：將園區(qū)內(nèi)的分布式光伏、用戶儲能、電動汽車、可調(diào)節(jié)空調(diào)負(fù)荷等整合成一個可控的整體?！⑴c市場：以虛擬電廠模式，代表集群資源參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)或電力市場交易，為用戶創(chuàng)造收益，為系統(tǒng)提供靈活性?！π滦团潆娤到y(tǒng)的貢獻：將用戶從被動的服務(wù)對象轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的積極參與者和價值創(chuàng)造者，是實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”互動的基微電網(wǎng)對新型配電系統(tǒng)的核心價值·價值四：支撐數(shù)字化與智能化，從“啞終端”到“智能節(jié)點”·關(guān)鍵作用：微電網(wǎng)是配電物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的“天然生成器和應(yīng)用場”?！?shù)據(jù)閉環(huán)：微電網(wǎng)內(nèi)部部署的智能傳感器、控制系統(tǒng)構(gòu)成了完整的“感知-決策-執(zhí)行”閉環(huán)，是配電自動化向末端延伸的完美實踐?！ぜ床寮从茫翰捎脴?biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議(如IEC61850),支持分布式設(shè)備的無縫接入和“即插即用”,極大提升了運維效率和擴展性。·對新型配電系統(tǒng)的貢獻：作為配電網(wǎng)的“智能邊緣節(jié)點”,實現(xiàn)了局部自治與全局優(yōu)化的平衡，是配電系統(tǒng)數(shù)字化落地的先鋒?！裾咧С帧?015年7月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于推進新能源微電網(wǎng)示范項目建設(shè)指導(dǎo)意見》·2021年3月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導(dǎo)意見》·2024年7月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》·2024年8月，國家能源局印發(fā)《配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動實施方2025年5月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于有序推動綠電直連發(fā)展有關(guān)事項的通知》綠電直連是指風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等新能源不直接接入公共電2025年5月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于有序推動綠電直連發(fā)展有關(guān)事項的通知》綠電直連是指風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等新能源不直接接入公共電網(wǎng)，通過直連線路向巢二電力用戶供給綠龜，可實現(xiàn)供給電量清晰物理溯源的模式。套中，真連線路是指電源與龜力用戶直接連接的專崖電力線路。按照負(fù)荷是否接入公共電網(wǎng)分為并網(wǎng)型和離網(wǎng)型兩類。并網(wǎng)型項自作為整體接入公箕電網(wǎng)，與公共車網(wǎng)形成清晰的物理界面與責(zé)住界面，電源應(yīng)接入用戶和公共電網(wǎng)產(chǎn)權(quán)分界點的用戶側(cè)。,國家能源局印發(fā)《國家能源局關(guān)于進一步深化電力業(yè)務(wù)資質(zhì)許可管理更好服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的實施意見》支持電力領(lǐng)域新模式、新業(yè)態(tài)創(chuàng)新發(fā)展，除另有規(guī)定外，原則上將分布式光伏.分散式風(fēng)電新型儲能、智能微電網(wǎng)等新型經(jīng)營生體納入電力業(yè)務(wù)許可豁免范圍。2025年6月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于組織開展新型電力系統(tǒng)建設(shè)第一2025年6月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于組織開展新型電力系統(tǒng)建設(shè)第一批試點工作的通知》·先期圍繞構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)、系統(tǒng)友好型新能源電站、智能微電網(wǎng)、算力與電力協(xié)同、虛擬電廣、大規(guī)模高比例新能源外送、新一代煤電等七個方向開展試點工作。(三)智能微電網(wǎng)。選擇典型應(yīng)用場景，結(jié)合新能源資源條件，建設(shè)二批智能微電網(wǎng)項目，依托負(fù)荷側(cè)資源靈活調(diào)控、源網(wǎng)荷儲組網(wǎng)與協(xié)同運行控制等技術(shù)，提高智能微電網(wǎng)自調(diào)峰、自平衡能力，提升新能源自發(fā)自用比例，緩解大電網(wǎng)消納壓力。智能微電網(wǎng)在并網(wǎng)協(xié)議中明確與大電網(wǎng)的資產(chǎn)、管理等方面的界