配電網(wǎng)智能化供配電系統(tǒng)文獻(xiàn)綜述引言在新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建、分布式能源大規(guī)模滲透以及用戶對電能質(zhì)量與供電可靠性需求持續(xù)升級的背景下，配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)“最后一公里”的核心環(huán)節(jié)，其智能化升級成為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐。傳統(tǒng)配電網(wǎng)面臨設(shè)備運(yùn)維效率低下、分布式電源消納能力不足、供需互動服務(wù)缺失等痛點(diǎn)，而智能化供配電系統(tǒng)通過融合信息技術(shù)、電力電子技術(shù)與智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲”全環(huán)節(jié)的協(xié)同優(yōu)化，對提升電網(wǎng)韌性、支撐“雙碳”目標(biāo)落地具有不可替代的作用。本文圍繞配電網(wǎng)智能化的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)、現(xiàn)存挑戰(zhàn)及未來趨勢展開綜述，為相關(guān)領(lǐng)域研究與工程實(shí)踐提供參考。發(fā)展現(xiàn)狀國外研究進(jìn)展國際社會較早啟動智能配電網(wǎng)研究。美國通過“Grid2030”計劃、“自愈電網(wǎng)”項(xiàng)目推動配電系統(tǒng)升級，電力科學(xué)研究院（EPRI）主導(dǎo)的饋線自動化與分布式控制技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)故障隔離時間縮短至毫秒級；歐盟“SmartGrids”倡議聚焦分布式能源接入與微電網(wǎng)管控，德國通過“E-Energiestrategie”政策支持用戶側(cè)分布式光伏與儲能協(xié)同，形成成熟的“光儲充”一體化技術(shù)體系；日本依托“未來社會能源網(wǎng)絡(luò)”項(xiàng)目，探索基于電力線載波通信的配電終端互聯(lián)，提升配電網(wǎng)對電動汽車、智能家居的適配能力。國內(nèi)研究動態(tài)國內(nèi)配電網(wǎng)智能化隨電網(wǎng)建設(shè)逐步深化?！笆奈濉迸潆娋W(wǎng)規(guī)劃明確“數(shù)字化、智能化、柔性化”發(fā)展方向，國家電網(wǎng)“配電物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)“全息感知、泛在連接”，南網(wǎng)在主動配電網(wǎng)、虛擬電廠領(lǐng)域的示范工程（如深圳前海多能互補(bǔ)微電網(wǎng)）驗(yàn)證了分布式資源聚合調(diào)控的可行性。學(xué)術(shù)領(lǐng)域，學(xué)者圍繞配電系統(tǒng)重構(gòu)、儲能協(xié)調(diào)控制、數(shù)字孿生建模等方向產(chǎn)出系列成果：如基于多智能體的配電網(wǎng)自愈控制策略、考慮源荷不確定性的儲能優(yōu)化配置模型等，為工程實(shí)踐提供理論支撐。關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展智能感知與數(shù)據(jù)采集技術(shù)配電網(wǎng)感知層通過物聯(lián)網(wǎng)、傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)全域監(jiān)測。光纖傳感、RFID標(biāo)簽在電纜溫度、局部放電監(jiān)測中廣泛應(yīng)用，如南方電網(wǎng)在珠三角地區(qū)部署的分布式光纖傳感系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電纜故障定位精度達(dá)米級；邊緣計算節(jié)點(diǎn)嵌入配電終端，對電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時預(yù)處理，減少云端傳輸壓力，華北電網(wǎng)某試點(diǎn)工程通過邊緣計算將故障研判時間從分鐘級壓縮至秒級。配電自動化與自愈控制技術(shù)配電自動化從“故障定位-隔離-恢復(fù)”的集中式控制向分布式協(xié)同演進(jìn)?；诙嘀悄荏w的自愈控制策略（如分布式電源參與的孤島劃分與供電恢復(fù)），在江蘇、浙江等地的配電網(wǎng)改造中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域供電恢復(fù)時間＜10秒；“云-邊-端”協(xié)同架構(gòu)（主站云端決策、邊緣節(jié)點(diǎn)實(shí)時響應(yīng)、終端設(shè)備執(zhí)行）成為主流，國家電網(wǎng)配電主站系統(tǒng)通過AI算法優(yōu)化故障研判邏輯，誤判率降低40%。分布式電源與儲能協(xié)同調(diào)控分布式電源（光伏、風(fēng)電）與儲能的協(xié)同技術(shù)解決“高比例接入”難題。微電網(wǎng)“即插即用”技術(shù)（如基于下垂控制的分布式電源自適應(yīng)并網(wǎng)）在山東、陜西的工業(yè)園區(qū)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)分布式電源滲透率提升至60%；虛擬電廠通過聚合分布式資源（如居民光伏、工商業(yè)儲能）參與電網(wǎng)調(diào)峰，江蘇某虛擬電廠項(xiàng)目年調(diào)用負(fù)荷規(guī)模超200MW，減少電網(wǎng)峰谷差15%。配電系統(tǒng)數(shù)字化建模與仿真數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建配電網(wǎng)“物理-數(shù)字”映射，實(shí)現(xiàn)全生命周期管理。上海浦東數(shù)字孿生配電網(wǎng)通過實(shí)時采集設(shè)備狀態(tài)、氣象數(shù)據(jù)，仿真電網(wǎng)運(yùn)行趨勢，輔助規(guī)劃決策與故障診斷，設(shè)備故障率降低25%；基于拓?fù)浞治龅呐潆娤到y(tǒng)建模（如廣義節(jié)點(diǎn)-支路模型），提升了分布式電源接入后的潮流計算精度，為保護(hù)配置優(yōu)化提供支撐。需求側(cè)響應(yīng)與互動服務(wù)需求側(cè)響應(yīng)通過市場化機(jī)制引導(dǎo)用戶參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。動態(tài)電價（分時電價、尖峰電價）在浙江、廣東等地推廣，柔性負(fù)荷（空調(diào)、充電樁）聚合調(diào)控平臺年調(diào)用負(fù)荷超百萬千瓦；“互聯(lián)網(wǎng)+電力服務(wù)”模式（如國網(wǎng)“網(wǎng)上國網(wǎng)”APP）實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)的實(shí)時互動，北京某社區(qū)通過需求響應(yīng)協(xié)議，夏季高峰時段負(fù)荷削減率達(dá)12%?，F(xiàn)存問題與挑戰(zhàn)1.多源數(shù)據(jù)融合困境：配電設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)（電氣量、非電氣量）格式異構(gòu)，缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，導(dǎo)致邊緣計算與云端決策的協(xié)同效率低下，如某省配電物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)中，不同廠商終端數(shù)據(jù)兼容性問題使數(shù)據(jù)利用率不足60%。2.分布式電源消納矛盾：高比例分布式電源接入導(dǎo)致電壓越限、短路電流超標(biāo)，現(xiàn)有保護(hù)配置（如過流保護(hù)）適應(yīng)性不足，華北某風(fēng)電集中接入?yún)^(qū)域因電壓波動引發(fā)用戶投訴率上升30%。3.運(yùn)維成本與可靠性矛盾：海量智能終端（如FTU、DTU）的運(yùn)維依賴人工巡檢，極端天氣下通信網(wǎng)絡(luò)（如無線專網(wǎng)）可靠性下降，南方某省臺風(fēng)季因通信中斷導(dǎo)致配電終端離線率超20%。4.標(biāo)準(zhǔn)體系滯后：不同廠商設(shè)備接口、通信協(xié)議不統(tǒng)一，如配電主站與終端的“三遙”功能實(shí)現(xiàn)存在差異，增加系統(tǒng)集成難度，某直轄市配電網(wǎng)改造中因協(xié)議不兼容導(dǎo)致工期延長2個月。5.用戶互動深度不足：需求響應(yīng)參與度依賴行政激勵，市場化機(jī)制（如需求響應(yīng)交易平臺）不完善，居民用戶參與率不足5%，與“源網(wǎng)荷儲友好互動”目標(biāo)存在差距。未來發(fā)展趨勢泛在電力物聯(lián)網(wǎng)深化5G、北斗定位技術(shù)賦能配電終端，實(shí)現(xiàn)“全息感知、泛在連接”。配電物聯(lián)網(wǎng)將拓展至用戶側(cè)，如智能家居、電動汽車與電網(wǎng)的雙向互動，雄安新區(qū)試點(diǎn)的“車-樁-網(wǎng)”協(xié)同系統(tǒng)，通過5G低時延通信實(shí)現(xiàn)充電樁功率動態(tài)調(diào)節(jié)，提升電網(wǎng)峰谷調(diào)節(jié)能力。源網(wǎng)荷儲協(xié)同規(guī)?；趨^(qū)塊鏈的分布式能源交易平臺將打破“源-荷”壁壘，如浙江“綠電交易”試點(diǎn)中，分布式光伏與工商業(yè)用戶通過區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)交易，能源就地消納率提升至85%；“光儲充換”一體化站（如特斯拉超級充電站）將成為社區(qū)能源樞紐，整合分布式電源、儲能與電動汽車，支撐電網(wǎng)柔性運(yùn)行。配電系統(tǒng)柔性化柔性互聯(lián)裝置（如電力電子變壓器、固態(tài)斷路器）將重構(gòu)配電網(wǎng)拓?fù)洌瑢?shí)現(xiàn)潮流精準(zhǔn)調(diào)控。廣東某園區(qū)通過電力電子變壓器實(shí)現(xiàn)電壓無級調(diào)節(jié)，分布式電源接入容量提升40%；基于柔直技術(shù)的配電網(wǎng)互聯(lián)（如城市電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)），可隔離故障區(qū)域，提升系統(tǒng)韌性。AI與大數(shù)據(jù)深度應(yīng)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)、圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將優(yōu)化電網(wǎng)重構(gòu)、故障診斷策略。某AI算法在配電網(wǎng)重構(gòu)中，通過模擬自然選擇機(jī)制，將重構(gòu)時間從小時級壓縮至分鐘級；預(yù)測性維護(hù)（如基于振動、溫度數(shù)據(jù)的變壓器故障預(yù)測）結(jié)合數(shù)字孿生，可降低設(shè)備故障率30%。多能互補(bǔ)與綜合能源系統(tǒng)電、熱、氣、儲多能流協(xié)同將成為區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)核心。雄安新區(qū)綜合能源示范項(xiàng)目通過“電-熱-氣”耦合管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源綜合利用效率提升至80%；“零碳園區(qū)”（如蘇州工業(yè)園）通過整合分布式光伏、地源熱泵、儲能，實(shí)現(xiàn)年減碳量超萬噸。結(jié)論配電網(wǎng)智能化研究已在感知、控制、協(xié)