盛万兴院士：配电网改造升级势在必行，数字化转型潜力十足-凯发官网首页

配电网是连接能源生产和消费、电网和用户双向交互的终端平台，具有电能配送、源荷平衡、多能互补等核心功能。随着新型电力系统加快构建，我国新能源装机规模快速增长及绿电渗透率不断增长，给配电网安全运行带来了巨大挑战。

当前，在分布式可再生能源场站和新能源汽车爆发式增长的背景下，配电网改造升级势在必行，智能化、数字化将成为未来配电网发展的重要方向。那么，新形势给配电网带来哪些新挑战？又给行业提出哪些新要求？目前我国现代智慧配电网的建设进度如何？带着这些问题，《中国能源报》记者采访了中国电科院院士、副总工程师、配电技术中心主任盛万兴。

配电网建设运营环境愈发复杂

盛万兴：“双碳”目标下，大规模分布式电源、充电桩等用户侧设备将接入配电网，尤其是随着新型电力系统加快建设，我国配电网将在形态上呈现出分布式电源、脉冲型负荷、电力电子设备高比例接入的特点，在数理上呈现出电源、负荷、时空状态不确定性的特点。在系统层面，由于大量分布式资源接入，配电网将由单一的电能配送网络演化为多能互补配置平台，呈现出网络结构复杂、运行工况复杂、运营环境复杂的特点。作为电力供应、能源转型、资源配置的关键平台，配电网数字化转型成为必然，将实现政府、电网、用户多主体共赢，提升其获得感与价值。

对政府而言，数字化配电网能促进关键基础设施升级，实现电、热、冷、气等多种能源协同互济，保障能源电力安全稳定优质供应，不断提升能源系统的整体利用效率，支撑经济社会高质量发展。

对电网而言，通过电网物理系统与数字基础设施融合发展，可以提升配电网的弹性韧性，不断开放电网资源平台，支撑多元化源荷灵活接入，促进高渗透率分布式清洁能源就地消纳，实现电网价值挖掘、平台业务拓展和品牌信誉提升。

对用户而言，依托数字化技术形成电网和用户的双向互动平台，可以拓展微电网、储能、虚拟电厂等开放共享的市场化新业态，提供优质的综合能源服务、电动汽车服务，有效提升民生供电保障能力，满足多元化、互动化、个性化用能需求。

建设现代智慧新型配电网势在必行

盛万兴：在能源转型和数字化转型的双重背景下，配电网数字化转型势在必行，建设现代智慧配电网是支撑转型的重要实践。我国配电网体量巨大、分布广泛、差异显著，现代智慧配电网是实现多能耦合互补、多元聚合互动的基础平台，被看作是支撑新型能源体系建设的重要环节，是新型电力系统建设的主战场和“双碳”目标实现的关键。

现代智慧配电网建设提出以来得到业界的积极响应，不同专家从功能、形态、实现路径和发展目标等方面进行了解析。综合来看，可将现代智慧配电网视为新型电力系统的配电网形态（新型配电系统），通过“大云物移智”等现代信息通信技术与有源配电网深度融合，以数字化、智能化、智慧化赋能新型配电系统，实现安全可靠、经济高效、清洁低碳的现代配电网发展目标。

其中，“现代”是配电网中国式现代化下的新要素、新业态及新经济发展的必然演进，是传统配电网升级的客观需求，是迈向国际领先配电网的本质要求，重点强调配电管理体系、服务能力、网架结构、设施装备、技术水平“现代化”。“智慧”是现代配电网满足电力安全保障、能源绿色转型、资源优化配置的必然选择，是配电网升级的主观要求和内生动能，重点实现配电网运行监控、商业运营、多能互补、灵活互动的“智慧化”。

盛万兴：大规模分布式电源、充电桩等用户侧设备接入配电网，从根本上打破了传统电网单向、确定、封闭的系统结构和运行方式，实现电网和用户互动协同，这既有客观需求，又有内在复杂性。国际上普遍认为，突破电网和用户的资源协同与互操作技术是关键。

我国在“十四五”首批国家重点研发计划“储能与智能电网技术”专项中设立了“配电网业务资源协同及互操作关键技术”项目，重点围绕数据互操作、设备灵活接入、业务高效协同三大技术开展攻关，主要包括：突破源、网、荷数据共享机制与安全交互方法，实现跨业务、跨应用、跨角色的数据互操作；突破终端设备统一信息模型及安全接入机制，实现设备即插即用；突破多业务资源并发优化调控与安全防护关键技术，实现供用电资源高效协同与互动。

需搭建多方协同互动的生态体系

盛万兴：创建现代智慧配电网是一个复杂的系统工程，比以往任何时候都需要技术融合创新、资源高效协同、运营模式变革，特别是工程应用与基础前瞻技术的融合、供需多方协同互动生态体系的建设、生产方式和商业模式的变革，从而实现价值链传递和多主体共赢。

其中，在技术创新方面，不仅要重视工程应用技术，也要重视与基础前瞻技术的融合，重点突破源荷预测跟踪、交直流混合组网、虚拟电厂调度、充放电功率调节、能量路由、资源协同、智能运维、高性能通信、智慧服务、信息安全、智慧能源仿真等技术，构建“智能电网-物联网-智慧服务”的技术体系。

在资源协同方面，重点实现供用电系统感知透明化、业务融合高效化、运营管控智慧化、资源配置平台化，搭建供需多方协同互动的生态体系。在运营模式方面，探索构建市场主体多元、交易品种多样、服务种类丰富的运营体系，推动生产方式和商业模式变革。

我国配电物联网建设为创建现代智慧配电网打下了坚实的基础。配电物联网旨在提高电网的可观可测可控水平，提升信息数据集成与应用能力。国家电网公司从2017年就率先开展了配电物联网研究，从“云-管-边-端”体系架构、远程-本地通信协议、软硬件功能模块、信息安全防护等方面进行了系统深入的探索实践，破解了配电网透明感知与物联、软硬件解耦设计、跨系统跨应用数据融合等关键问题，开发了智能配变终端等系列成果。据统计，截至2022年底，国家电网公司研发的智能配变终端已部署100余万台，开发的故障定位分析、电能质量分析、供电可靠性分析、配变运行状态监测等软件app实现了规模化应用，推动了配电网数字化转型。

扎根配电技术研究领域二十余年，中国电力科学研究院有限公司副总工程师兼配电中心主任盛万兴最大的感触是：“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力。科研工作要立足重大需求、坚持创新引领、解决突出问题、服务国计民生，这应当成为每一位科技工作者的使命与追求。”

盛万兴1997年在中国科学院完成博士后工作，进入中国电科院工作。26年来，他深耕科研一线，聚焦配用电与农电、分布式发电与微电网等领域技术研究，破解了低电压治理、光伏电站并网消纳、城乡电网建设发展等方面的技术难题，推动一项项创新成果应用，创造了显著的经济效益和社会效益。

今年1月，盛万兴当选中国电科院院士。谈到一路走过的科研历程，盛万兴表示，科研人员应当满怀家国情怀、敢为人先、甘为人梯，勇担当、谋创新、做奉献。

“国家需求是科研工作的‘指南针’，做科研的人要勇于担当作为、不断挑战自我，用科研成果回报社会、服务人民。”盛万兴说。

1998年，国家启动实施农电“两改一同价”，配电网迎来发展机遇。传统意义上，电网规划的逻辑是从发电环节到客户侧，自上而下，按电压等级布局电网、布点变电站，考虑供用电量的总体平衡。“但我国幅员辽阔，地区差异大，建设规模巨大的配电网，传统的规划方式不仅会造成电网投资的巨大浪费，还会影响实际供电效果。”盛万兴说。从那以后的10年间，他和团队把探索科学合理的电网规划方法作为一项重要研究课题，力争通过配电网技术创新，在节约电网投资成本的同时，进一步解决我国农村地区的用电难题。

通过大量研究，盛万兴提出基于“负荷-电网”协调的优化规划方法，进而形成基于供电模式的配电网规划设计思路。“这样的设计思路统筹了电网结构、供电单元和电网装备等供电系统的主要组成要素，有利于供电设施配置与客户用电需求的协调匹配，具有较强的地区针对性，能够有效满足客户的用电需求，节约投资成本。”盛万兴介绍。

一个多达96种供电模式的配电网典型供电模式库，是盛万兴带领团队取得的重要成果。

自1998年6月起，时任中国电科院农村电气化研究所副所长的盛万兴带领一个8人团队，历时数年，走遍我国东、中、西部20多个省（自治区、直辖市）的数百个县，调查各地供用电情况和需求，并在2008年建立了配电网典型供电模式库，开发了配电网优化规划设计系统，制订了配套技术标准与规范。研究成果不仅填补了国内供电模式研究的空白，更大幅提高了配电网建设的经济性与实用性，为解决当时偏远无电地区电网延伸供电难题提供了重要支撑。

“今年政府工作报告提出，加快建设新型能源体系。在这一过程中，电力系统将发挥至关重要的作用。”盛万兴表示，当前，国家电网有限公司正围绕新型电力系统重大技术需要，深入实施新型电力系统科技攻关计划，作为一名电力科技工作者，更要在今后的工作中守正创新、担当作为，努力向更多技术“无人区”进发。

“科研就像登山，既然选择了攀登，就不能轻易退缩，做科研的人当敢为人先，勇攀高峰能创新。”盛万兴说。

每年春节前夕，外出务工人员纷纷返乡过年，他们家中的灯重新亮了起来，各类电器重新运转起来。返乡的人能过上热闹、亮堂、温暖的春节，离不开盛万兴和同事们在配电技术领域的探索与研究。

“我国城乡区域发展不平衡，农村地区外出务工人员多，农网配电变压器在一年中的绝大多数时间处于轻载运行状态。到了春节，外出务工人员集中返乡，农村用电负荷剧增，配电变压器又会在短时间内严重过载，给供电企业保障春节期间电力可靠供应带来严峻考验。”盛万兴说，为解决这个问题，供电公司早期尝试过几种方法，比如临近春节更换变压器或者配置子母式变压器，在春节、农忙等用电负荷大时用大容量变压器，农闲时用小容量的。

“采用这些方法不仅投资大，而且需要人工切换，极为不便还有安全隐患。”盛万兴告诉记者，2004年，他接到了一项新任务——牵头研究一种自动调节、无须人为干预的变压器。

立项之初，有载调容变压器核心技术在国内外均无可借鉴的研究成果，诸多关键技术难题需要自主突破。盛万兴回忆，为解决有载调容暂态建模与切换过电流抑制难的问题，研究团队聚焦调容切换开关这一关键零部件研制，先后更换了3家合作企业。

凭着坚定执着的意志和迎难而上的勇气，盛万兴带领团队经历了无数次挫折与失败，终于在2007年成功研制出世界首台10千伏有载调容配电变压器，实现中国原创、世界首创的电工装备核心技术引领。2013年，科研团队又合力攻克自适应协调控制关键技术，提出调容定值优化配置方法，为有载调容配电变压器安装了“智慧大脑”，提升了配电台区智能化水平。

2021年11月，盛万兴主持的“有载调容配电变压器关键技术、系列装备及规模化应用”项目获得2020年度国家科学技术进步奖二等奖。目前，该项目成果已广泛应用于国内20多个省级电网，累计避免数万台配电变压器过载烧毁。项目成果还应用于石油、石化等领域，并推广到海外。

“科研需要带头人，更需要团队协作。做科研的人当胸襟宽广、团结协作能奉献，不断传承资源、传承精神、传承理想，锲而不舍地奋进，努力追求卓越的品质。”盛万兴说。

2014年，国家启动实施光伏扶贫工程。2016年，盛万兴作为项目负责人，牵头开展第一批国家重点研发计划项目“分布式可再生能源发电集群并网消纳关键技术及示范应用”，组建了有300多人的科研团队，重点研究解决大规模分布式可再生能源发电灵活高效并网难题。

中国电科院高级技术专家王金丽是这个团队中的一员。“在项目执行中，哪怕只是一处最微小的细节、一个毫不起眼的数据，盛老师都要反复核定，做到精确无误。”王金丽说。

如今，入职中国电科院17年的王金丽已成为盛万兴科研团队的核心骨干成员。她说，盛万兴在工作中展现出的严谨的科研态度和执着的人生追求影响着团队中的每一位成员，鼓舞和激励大家勇往直前、开拓进取、不断成长。

作为团队带头人，盛万兴始终牢记专业传承的使命，大力倡导“做有品位的人，干有品质的事”，练精兵、出精品，培养了一批配电技术专家人才，其中185人成为公司优秀专业技术骨干；牵头组建了多层次的科研平台；打造了一支国际化人才队伍，其中46人在国际电工委员会、电气与电子工程师学会、国际大电网委员会等重要国际组织担任专家，为我国在配电、分布式发电与微电网领域取得话语权发挥重要作用。中国电科院配电研究所（配电科技攻关团队）已成为我国配电领域科技创新的中坚力量，获得“中央企业先进集体”荣誉称号。

一路走来，盛万兴先后获评国家电网公司劳动模范、国网工匠等荣誉称号，获得国家级奖项2项、省部级奖项13项，以及国际发明金奖7项、授权海外专利5项、授权发明专利235项，享受国务院特殊津贴。如今，他依旧脚踏实地奋战在配电技术研究一线，带领团队继续攻关，全力以赴，攀登一座又一座技术高峰。

科研工作永无止境。盛万兴表示，他将带领团队聚焦新型能源体系建设、构建新型电力系统等重大需求，开展配电网业务资源协同与信息互操作、高比例清洁能源县域配电网安全运行控制等关键技术攻关，争取在重大基础理论、关键前沿技术等方面取得更多实质性新突破，助力建设现代智慧配电网，为推动“一体四翼”高质量发展、全面建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业作出新的更大贡献。