承载能力

新型电力系统建设背景下，配电网数字化转型及分布式新能源大规模并网接入，对配电网的承载能力和供电品质提出更高要求，配电网在能量流、数据流、业务流等方面发生重要转变。福建是“数字中国”的发源地和新型电力系统省级示范区，本报告聚焦福建新型电力系统示范工程中绿色微电网建设，重点介绍福建在城镇、乡村、园区、海岛等场景的微电网的建设思路、应用情况和实践经验。

高比例可再生能源并网为电网承载能力带来了挑战，提出一种高比例可再生能源接入背景下电网承载能力鲁棒提升策略。首先，考虑线路扩容成本、储能装置成本以及负荷需求响应容量成本，构建可再生能源出力和负荷给定场景下的确定性提升策略模型；其次，基于改进k-means聚类算法得到多个计及风-光-负荷相关性的典型场景，并以典型场景为区间中心的不确定区间描述负荷的不确定性；然后，基于两阶段鲁棒优化理论构建电网承载能力提升策略模型，并采用列和约束生成（column and constraint generation，C&CG）算法对模型进行求解；最后，算例结果验证了所提模型和求解方法的有效性。

提出了考虑需求侧管理和网络重构的配电网新能源承载能力评估方法。首先，构建适用于配电网新能源承载能力评估的需求侧管理和网络重构模型；然后，以分布式新能源准入容量最大为目标，建立考虑需求侧管理和网络重构的配电网新能源承载能力评估模型；其次，利用二阶锥松弛技术对模型进行转凸求解；最后，采用改进IEEE 33节点配电网为仿真算例，对不同情景下系统分布新能源承载能力进行评估。结果表明，考虑需求侧管理和网络重构可以有效提升配电网分布式新能源承载能力。

电力系统的源侧和荷侧均具有随机性，影响配电网接入分布式电源的容量分析。为此，提出了一种考虑源荷随机性的中压配电网多分布式电源承载能力评估方法。首先，将分布式电源和负荷出力分解为可预测变量和随机变量，结合序贯蒙特卡洛模拟法，分别模拟时序周期内源荷随机生产模型。其次，在划分供电分区和简化源荷接入位置基础上，以各供电分区可接入分布式电源容量最大为目标，考虑传输容量、电压偏差、短路电流等约束，对配电网承载能力模型进行随机潮流求解。然后，以指标变化量和限值距离为衡量依据，确定多分布式电源有序接入策略，防止局部运行参数不优而导致配电网对分布式电源承载能力受限。最后，将该模型应用在中部某城市的区域配电网中，验证该方法的可行性和有效性。

​3月1日，国家发展改革委、国家能源局印发《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》（以下简称《指导意见》），提出紧扣新形势下电力保供和转型目标，坚持规划引领、强化全程管理、协同推进建设，将全面提升城乡配电网供电保障能力和综合承载能力，加快推进配电网数字化转型。

为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想，全面贯彻党的二十大精神，落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，紧扣新形势下电力保供和转型目标，聚焦配电网安全运行、供电保障、防灾减灾和坚强可靠等方面安全风险，推动解决城乡配电网发展薄弱等问题，全面提升配电网供电保障和综合承载能力，国家能源局决定开展配电网安全风险管控重点行动。现制定方案如下。

我国是世界上台风灾害影响最严重的国家。台风灾害影响范围大，破坏力强，据统计 2013年-2015 年期间，台风灾害就导致广东电网输配电线路损失超 7.2 万基，影响用户达 776 万户以上，是沿海输配电线路损失的最主要原因，严重影响电网安全与社会供电。长期以来，电网风灾防控面临着设备风速缺乏有效监测分析、杆塔风灾破坏过程不明确、风灾损失难以量化评估、风灾防控措施不完备和辅助决策缺乏系统级信息集成等问题。台风灾害的精准预警与防控是提高电网应对能力的必要手段。 通过多学科协同创新，系统性解决了电网台风灾害广域监测、精准评估及高效防治等关键技术难题，取得了突破性创新成果，提出了微尺度台风风场精细化分析技术，揭示了复杂微地形区域的风场变化规律，构建了电网台风监测及灾害告警网络，首次将设备风场监测预警精度提升到 10m 量级，解决了有限监测站点无法对输配电线路全覆盖监测的难题，实现了具体到设备的台风灾害风险告警。提出了塔线体系风雨荷载耦合计算模型，建立了架空线路抗风承载能力及结构参数不确定性倒塌分析方法，有效定位输电杆塔薄弱部位和失效概率，发明了输电线路杆塔不停电加固技术，提升了杆塔抗风承载力。建立了配网台风灾害多因子损失预测模型，突破了强台风区域内配网杆塔定量损失评估的难题。发明了配网防风不停电快速打拉线装置及适用于多方向荷载的弃线保杆装置，拉线抢装时间缩短 90%，弃线保杆动作误差小于 5%，大幅减少配网因台风倒断杆事故； 构建了主配网设备台风监测与灾害防治体系，研发了电网台风灾害决策支持系统，实现了台风监测、灾害损失评估和防治辅助决策，有效支撑电网台风应急指挥。 项目获授权专利 31 项（包括美国专利 1 项，发明 16 项，实用新型 14 项），发表论文 60 篇（其中 SCI 24 篇、EI 21 篇、中文核心 11 篇），主编企标 1 项，参编行标 1 项；授权软件著作权 11 项。经专家组鉴定，成果达国际领先水平。

随着新基建概念的提出，以5G基站、电动汽车为代表的新型负荷大规模接入城市配电网，对配电网的安全与经济运行产生了显著影响。为了评估城市配电网对新基建负荷的容纳能力，提出一种基于负荷增长需求与配电网承载能力的配电网可开放容量评估方法，在新基建负荷及分布式能源接入的条件下计算各负荷节点所能增供负荷的总额作为可开放容量。在考虑电压、潮流等约束条件下，采用二阶锥松弛方法实现模型的快速优化求解。此外，考虑到分布式光伏接入位置和顺序对可开放容量的影响，以可开放容量最大为目标按照动态规划的方法对分布式光伏的并网位置进行优化。在某地区配电网网格中进行仿真分析，结果表明，所提方法可以有效评估城市配电网网格的可开放容量水平，并通过调整分布式光伏的接入位置实现了可开放容量的动态优化。

大规模分布式新能源并网接入,对低压配电网的承载能力和供电品质面临严峻挑战。柔性直流技术具有灵活的功率、电压控制能力，本报告探索柔性直流技术在提升低压配电网供电能力和电能质量方面的应用，解决传统配变轻重载并存、低电压等问题。同时，利用柔性直流技术构建新型微电网，提升低压配电网分布式光伏消纳效率、供电可靠性等。