聰明的電網(wǎng) “免疫力”和“自愈力”更強(qiáng)
來源：人民日?qǐng)?bào) 時(shí)間：2026-06-18 15:13
“十五五”規(guī)劃綱要提出，“著力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，全面提升電力系統(tǒng)互補(bǔ)互濟(jì)和安全韌性水平，優(yōu)化全國電力流向和跨區(qū)域通道布局，加快智能電網(wǎng)建設(shè)”。
電力系統(tǒng)，對(duì)于當(dāng)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要性不言自明。它是萬家燈火的能源基座，也是支撐生產(chǎn)活動(dòng)的“動(dòng)力心臟”。每個(gè)經(jīng)濟(jì)“細(xì)胞”的活動(dòng)，都離不開電力的持續(xù)供給。
當(dāng)前，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)正面臨兩道難題。
第一道難題來自電力系統(tǒng)內(nèi)部。不同于其他能源傳輸與分配系統(tǒng)，電力的生產(chǎn)與消費(fèi)需要實(shí)時(shí)平衡。然而，一邊是高比例間歇性新能源并網(wǎng)、電源出力的不確定性大幅增加，另一邊是全社會(huì)用電需求持續(xù)增長、電力負(fù)荷峰谷差進(jìn)一步拉大，這讓電力供需平衡難度顯著增加。
另一道難題來自系統(tǒng)外部。隨著全球氣候變化不斷加劇，極端天氣和自然災(zāi)害正呈現(xiàn)“頻發(fā)、廣發(fā)、強(qiáng)發(fā)、并發(fā)”態(tài)勢，電力應(yīng)急保供面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
面對(duì)內(nèi)外兩重現(xiàn)實(shí)考驗(yàn)，加快建設(shè)更加堅(jiān)強(qiáng)智能的“大網(wǎng)”、更加靈活自治的“小網(wǎng)”，正成為破解能源供需平衡難題、提升安全保供水平的重要支撐。
先看“大網(wǎng)”——智能電網(wǎng)，就是給傳統(tǒng)電網(wǎng)的“軀干”裝上大腦和神經(jīng)。
通過先進(jìn)的傳感、通信和控制技術(shù)，將發(fā)、輸、變、配、用各環(huán)節(jié)緊密連接起來，使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量流和信息流的高度融合。通過采集分析多源運(yùn)行數(shù)據(jù)，智能電網(wǎng)像中樞神經(jīng)系統(tǒng)一樣感知風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢，并利用輔助決策能力指導(dǎo)資源調(diào)度與應(yīng)急處置，從而更加高效地防控風(fēng)險(xiǎn)。
這是如何做到的？以主動(dòng)防御與快速恢復(fù)為例。
通過智能決策在線生成主動(dòng)防御與快速恢復(fù)優(yōu)化方案，指導(dǎo)實(shí)施預(yù)防控制、緊急控制和恢復(fù)控制。在事前，根據(jù)運(yùn)行方式、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?zāi)害預(yù)測場景等信息，制定運(yùn)行方式微調(diào)策略，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定邊界擴(kuò)張；在事中，快速切斷故障傳播路徑，降低連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)，盡可能縮小影響范圍；在事后，構(gòu)建穩(wěn)控協(xié)同與滾動(dòng)優(yōu)化的恢復(fù)方法，綜合提升電力系統(tǒng)的恢復(fù)速度與效果。通過事前、事中、事后的協(xié)同應(yīng)急，處置電力系統(tǒng)極端事件實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)應(yīng)對(duì)”到“主動(dòng)迎戰(zhàn)”的突破。
再看“小網(wǎng)”——微電網(wǎng)是由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷和控制設(shè)備組成的小型發(fā)配用電系統(tǒng)。微電網(wǎng)平時(shí)可以并入大電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行，必要時(shí)也能夠切換至離網(wǎng)模式，自給自足供應(yīng)區(qū)域內(nèi)的用電負(fù)荷。
這種特性使微電網(wǎng)成為提高末端供電靈活性和可靠性的重要方案，在城市園區(qū)、山區(qū)海島、邊防哨所、極地科考等各類場景均可應(yīng)用。
一些工業(yè)園區(qū)積極探索綠色微電網(wǎng)，將光伏、儲(chǔ)能、余熱利用、氫能等綜合應(yīng)用于園區(qū)能源供應(yīng)，不僅滿足生產(chǎn)用能，緩解主網(wǎng)調(diào)峰壓力，還可憑借綠電優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳和競爭力提升。
微電網(wǎng)的另一重價(jià)值在于提升“自愈力”。在偏遠(yuǎn)海島、山區(qū)村落等地區(qū)，傳統(tǒng)電網(wǎng)雖能覆蓋，但存在網(wǎng)架建設(shè)薄弱、運(yùn)維難度大、故障修復(fù)時(shí)間長等問題。
通過多類型分布式電源的互補(bǔ)協(xié)同等，微電網(wǎng)突破了傳統(tǒng)復(fù)電方法單一依賴主網(wǎng)的局限，恢復(fù)資源由主網(wǎng)主導(dǎo)轉(zhuǎn)向分布式資源協(xié)調(diào)。
我國正在推進(jìn)探索“末端保供型微電網(wǎng)”，平時(shí)并網(wǎng)運(yùn)行提高供電質(zhì)量，一旦外部線路中斷就自動(dòng)孤島運(yùn)行，保障重要負(fù)荷不斷電。例如，在浙江溫州，鹿西島的鎮(zhèn)級(jí)微電網(wǎng)可在故障5秒內(nèi)復(fù)電，大瞿島的微電網(wǎng)能夠在外部斷供情況下獨(dú)立供電3天?？梢灶A(yù)見，隨著技術(shù)進(jìn)步和政策支持增加，微電網(wǎng)將扮演更加重要的角色，成為“平急兩用”的新型應(yīng)急保障單元。
說到底，智能電網(wǎng)增強(qiáng)“免疫力”，是為了在風(fēng)險(xiǎn)到來前更早識(shí)別、更好預(yù)防；微電網(wǎng)提升“自愈力”，則是為了在沖擊發(fā)生后及時(shí)止損、更快恢復(fù)。而數(shù)智化技術(shù)的蓬勃發(fā)展，將為新型電力系統(tǒng)的迭代升級(jí)提供更大想象空間。
（作者為電工材料電氣絕緣全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授）
責(zé)任編輯：劉礎(chǔ)琪
