每經(jīng)記者 孔澤思    每經(jīng)編輯 文多    

9月10日至11日，碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在深圳市南山區(qū)舉行。會上，天津大學(xué)教授余貽鑫發(fā)表了主題演講“分層分群的電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與儲能市場格局”。

目前，電網(wǎng)已經(jīng)被納入超復(fù)雜系統(tǒng)的范疇。余貽鑫表示，分布式電源出現(xiàn)后，每個電表后面的用戶也參與到了電網(wǎng)的調(diào)節(jié)中，電網(wǎng)就變得極其超復(fù)雜，所以，對電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的研究就顯得至關(guān)重要。

天津大學(xué)教授余貽鑫 圖片來源：每經(jīng)記者 孔澤思 攝

據(jù)悉，互聯(lián)輸電系統(tǒng)中有一個重要概念——功率平衡區(qū)，是指一個區(qū)域內(nèi)的電功率能夠保持近乎瞬時的凈功率平衡。余貽鑫解釋道，從前的電網(wǎng)是一個控制中心，隨著電網(wǎng)發(fā)展越來越大，用戶越來越多，也就需要分成更多的功率平衡區(qū)。每一個功率平衡區(qū)都有發(fā)電和負(fù)荷、能量管理系統(tǒng)（EMS）和通信。同時，平衡區(qū)之間聯(lián)絡(luò)線上的功率按照功率交換計劃來工作。為了電網(wǎng)的安全運行，相對于實際系統(tǒng)總?cè)萘浚旊娋€上的功率不能太大；為了保證功率平衡區(qū)的經(jīng)濟(jì)運行，功率也需要相對平穩(wěn)。

余貽鑫舉例稱，我國現(xiàn)在建了大量長距離特高壓輸電線，每條輸電線上的功率不能隨著風(fēng)能和太陽能的（波動而波動），因此必須對風(fēng)能、太陽能的間歇性、波動性和不確定性補(bǔ)償，“在這種情況下，我們就提出了電網(wǎng)分層分群的體系結(jié)構(gòu)。”

以我國為例，最頂層的是互聯(lián)輸電系統(tǒng)，其下是大區(qū)域輸電系統(tǒng)，也是一個功率平衡區(qū)。余貽鑫稱，輸電系統(tǒng)是由若干個功率平衡區(qū)互聯(lián)起來的一個群集，每個區(qū)域輸電網(wǎng)又是若干個配電網(wǎng)互聯(lián)起來的群體，以此形成了分層分群的概念。

分層分群的概念，看似與當(dāng)今的電力系統(tǒng)并無太大不同。但一個關(guān)鍵點是，電力潮流不再只是從大型系統(tǒng)到用戶單向流動。而是配電系統(tǒng)或大電網(wǎng)上的大多數(shù)節(jié)點，乃至終端用戶的電表，都可以向大電網(wǎng)注入或吸收功率，并且可以在這兩個模式之間平穩(wěn)地切換。儲能的到來，又改變了發(fā)電與負(fù)荷瞬時功率平衡的模式，這也需要對配電系統(tǒng)及其運行進(jìn)行變革。

余貽鑫以互聯(lián)網(wǎng)作比，在新的電力時代，希望電網(wǎng)能夠像互聯(lián)網(wǎng)一樣智能化。“電網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)都具有多層分群的構(gòu)造，互聯(lián)網(wǎng)有協(xié)議棧，協(xié)議棧的分層可分為應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、物理層。這些層之間有非常嚴(yán)格的規(guī)定，下一層要執(zhí)行上一層的指令，上一層完全了解下一層的情況，這種結(jié)構(gòu)使得新的技術(shù)非常容易推廣應(yīng)用。”

與之對應(yīng)的是，電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)也是分層的。“這兩種系統(tǒng)完全對應(yīng)，就確定了分層分群電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)想，跟互聯(lián)網(wǎng)是完全對應(yīng)的。”余貽鑫以此得出結(jié)論，具有分層分群體系結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)像互聯(lián)網(wǎng)一樣智能，不僅具有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，還特別適合將來電網(wǎng)的需要。