1.1 国内外发展现状

1.1.1 需求侧发展现状

智能配电网是能源互联网、数字化电网的重要组成部分,是配电技术与物联网技术深度融合产生的一种新型配电网络形态,上联输电主网,下联广大用户,汇聚了大量的分布式电源、储能、电动汽车等交互式源荷设施,是新型电力系统中重要的能源交互枢纽,对支撑能源生产的清洁替代和能源消费的电能替代意义重大。2009年我国提出“在考虑现有网架基础和利用现有设备资源基础上,建设满足配电网实时监控与信息交互、支持分布式电源和电动汽车充电站接入与控制,具备与主网和用户良好互动的开放式配电自动化系统,适应坚强智能配电网建设与发展”的智能配电网。在随后10年,智能配电网经历了从配电自动化的试点示范到全面建设的过程,并逐步过渡到配电自动化与物联网技术深度融合的配电物联网时代。取得了如下主要成效。

(1)配电网投资建设成效显著。“十三五”时期,电网投资持续向配电侧倾斜,配电网建设成效显著。到2020年年底,国家电网公司电网基建投资达到4605亿元,占比由10年前的47%提高到58%。6~20kV配电线路427.3万千米。其中,架空线路345.2万千米,电缆线路82.1万千米,配电变压器524.2万台、容量16.7亿kVA,配电开关586.8万台;南方电网公司2020年完成电网建设投资709亿元,拥有中压(10~20kV)馈线约8万条,100万千米,其中架空线路75万千米,电缆线路25万千米,配电房12万座,配电变压器180多万台,智能电表近1亿台,配电通信网覆盖率达到95%;内蒙古电力公司拥有中压(10~20kV)馈线5301条(15.37万千米),其中,架空线路14.47万千米,电缆线路0.9万千米,配电房598座,箱变1.1万座,柱上变台8.99万台,配电变压器10.40万台(公变),智能电表775万台。中心城市(区)高压配电网“N-1”通过率为91.4%,中压配电网联络率为93.55%,核心区新建线路电缆化率为87.84%;城镇高压配电网“N-1”通过率为88.72%,中压配电网联络率为84.8%;开关无油化率为99.96%。

(2)配电网数字化转型进程提速。近年来,以大数据、人工智能、区块链、5G通信等为代表的新兴数字技术不断与配电网业务深度融合,丰富了配电系统的应用场景,有力提升了电网安全运营能力和客户服务水平。国家电网公司以“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标为引领,以“构建以新能源为主体的新型电力系统”为发展方向,以提升供电可靠性为主线,重点围绕配电自动化实用化、配电物联网体系建设与电网资源业务中台建设应用,全力推进配电网数字化转型升级,实现配电网由传统单向无源网络演变为区域能源资源配置平台,提升综合承载能力,满足清洁能源足额消纳和多元化负荷灵活接入需求,打造一流现代化配电网。到2020年年底,国网配电自动化线路覆盖率为90%,各省、市主站系统全覆盖,配电网设备可观测率由不足5%提升至70%,完成43.6万个台区智能融合终端建设。配电网抢修指挥平台建设全面完成,智能电能表全覆盖。南方电网公司依托云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能等数字化技术,以设备数字化为基础,加快推进“数字配电网”“坚强配电网”“数字孪生电网”建设,配电网调度自动化主站已全网覆盖,全面建成全域物联网平台,全面实现智能电表和低压集抄“两覆盖”,建成前海自贸区、佛山金融高新区、河池东兰县农村智能电网、海岛微电网等一批高质量城市配电网和农村电网示范区。内蒙古电力公司全力推动物联网、大数据、人工智能等技术赋能风电与光伏发电利用,不断提升配电网数字化水平。到2020年年底,配电自动化覆盖率为95.62%,配电通信网覆盖率为97.30%,智能电表覆盖率为97.57%,互联网平台用户数达5553万,互联网缴费比例为28.7%,疫情期间99%涉电业务通过网上办理。

(3)配电网供电质量和供电能力显著提升。2020年全国平均供电可靠率为99.843%,比上年提高了0.023个百分点;用户平均停电时间13.72小时/户,比上年降低2.03小时/户;用户平均停电频率2.99次/户,比上年降低0.29次/户。其中,国家电网公司经营区城、农网供电可靠率分别为99.970%、99.843%,城、农网综合电压合格率分别为99.995%、99.803%,用户平均停电时间12.2小时/户;南方电网2020年综合电压合格率为99.9702%,城市地区、农村供电可靠率分别达到99.9673%、99.8434%;内蒙古电力公司区域平均供电可靠率为99.8084%,比上年提高0.0148个百分点,用户平均停电时间为16.83小时/户,比上年降低1.25小时/户,用户平均停电频率为2.802次/户,比上年降低0.331次/户。