近一项针对我国中压配电网运行和可再生能源利用现状的调研表明，中国的配电网亟待智能化，需要积极开展多方面的研发工作。

这篇名为“我国智能配电网的挑战和研发机遇”的研究论文发表于《中国科学：技术科学》英文版2014年第8期，以调研结果为根据，指出在中国实现智能配电网所面临的挑战和研发机遇，由天津大学电气与自动化工程学院余贻鑫教授担任通讯作者撰写。

智能电网作为我国的重大发展战略，是一个不断发展的目标，需要进行持续的研究，以预测不断变化的需求和评估不断变化的成本和收益。虽然专家学者在智能电网领域已进行了大量的研究，电力公司也已投入大量资金和人力来开展智能电网的相关研究与试点，但是智能电网需要在电力系统的现有基础上改建，只有深刻认识现有电网的不足并充分挖掘其潜力，才能以最小的成本获得最大的效益，而目前这方面的研究还非常欠缺。

该研究首次对中国配电网的资产利用率、馈线负载同时率、峰荷时刻的负载构成及特点、供电可靠性和分布式可再生能源发电的接入等方面的现状进行了调研，由调研结果归纳出我国配电网的12个事实，进而由这些事实得出实现智能配电网所必须开展的八类研发任务。

为了社会可持续发展，现在全球发达国家都把提高电力资产利用率作为电力公司优先考虑的任务，我国配电资产占电网总资产的一半以上，涉及万亿元的投资。在调研的40个城市中，10kV配电网主要设备资产年平均利用率均不足40%，大部分不足30%，远低于发达国家的相关数据（如图1）。

图1  (a) 40个城市10kV主要设备的年平均利用率； (b) 中美两国电力资产利用情况对比

（b）中曲线1为中国设备利用率相对较好的某大城市10kV配网年均负载持续时间曲线，曲线2为美国对应数据

2011年我国城市10kV用户的年均停电时间为7.01小时，而同期美国城乡年均停电时间为74分钟，欧洲发达国家为40至70分钟，日本和新加坡则低于5分钟。对此，余贻鑫院士指出：国内多数城市配电网的主设备在大部分时间都处于低负荷运行状态，这表明我国10kV配电网运行具有较大的裕量，裕量大本应可靠性高，不应该低！这是一个非常值得深思的问题。

光伏和风能分布式电源的成本开始可以接受，它们的投资回收期在7至10年左右，如果它们能够以“主动配电网”的模式（图2模式2）在负荷中心接入配电网，那么从全社会成本最小的角度考虑其已经优于大风电“风火打捆”集中式远距离外送模式（图2模式1）。欧美等发达国家已经在该领域积累了大量的经验，制定了相关的标准和协议，而我国的相关工作才刚刚起步。

图2  分布式电源接入模式和成本构成

余贻鑫院士总结道：我国现阶段的配电网亟需提升电网建设与运行的经济性，特别是电力资产的利用率，在供电可靠性和电能质量上难以满足要求，在接纳分布式电源上也面临巨大挑战。根据这些挑战，他明确了实现智能配电网所需把握的研发机遇。其中包括，网络基础设施的模型和拓扑的研发；通信、互联互通方法和技术的研发；电网自愈、最优运行和电压管理的研发；实现需求侧响应、需求侧负荷管理和提高用电效率的研发；电力市场的相关法律、法规的研发，以及促进智能电网投资和明确监管框架的研发；配电网中实现电动汽车即插即用的研发；计及分布式电源情况下智能配电网通信标准和协议，以及互操作性标准的研究；运行和规划中综合型模型和方法的研发。

该研究高屋建瓴地指出了智能配电网的研究方向，在该领域具有重要指导意义。研究得到国家社科基金重大项目资助项目（批准号：12&ZD208）的资助。

来源论文：

YU Y X, ZENG Y, LIU H, SUN B. Challenges and R&D opportunities of smart distribution grids in China. SCIENCE CHINATechnological Science, 2014, 57(8): 1588-1593.

http://link.springer.com/article/10.1007/s11431-014-5585-2?sa_campaign=email/event/articleAuthor/onlineFirst