針對“雙碳”目標實現過程中電力系統持續發生的結構、形態、特性變化，構建新型電網，是保障電力安全運行和可靠供應的迫切需要，是加快能源電力清潔低碳轉型的有效舉措，是助力新型電力系統加快建設的重要保障。公司2024年十大戰略課題之二《大電網、配電網、微電網等多種形態協調發展研究》，堅持統籌發展和安全、保供和轉型，聚焦低碳轉型要求下新型電網多層級形態協調發展，研究了電網形態演變特征、主配微協調模式、多元主體友好交互機制、電網防災抗災安全韌性提升策略，深入開展路徑設計與落地實踐關鍵問題研究，相關成果如下。

（來源：微信公眾號“國網能源院”作者：謝光龍等）

一、多層級電網形態演變特征研究

從頂層設計角度，研究多層級電網形態演變特征。考慮雙碳目標、能源轉型等發展要求，以及自然災害、“多高”“多峰”系統安全穩定等挑戰，構建堅強再塑與數智賦能的協同模式，進一步明確新型電網內涵特征和功能價值，提出電網形態演進特征的頂層設計架構。

新型電網切實保障能源電力安全可靠供應、服務清潔能源發展、推動經濟社會綠色低碳轉型，具有強大的資源配置能力、安全承載能力和多元交互能力，并圍繞數字化、智能化、綠色化三大特征提質升級。大電網“西電東送”的總體格局及送受關系不會改變，新型配電系統呈現城市、農村不同場景不同路徑，智能微電網鼓勵向自平衡、自安全模式發展。

一是大電網的跨省跨區輸電能力持續提升，以穩定安全的特高壓輸變電為載體、以堅強可靠的主網為樞紐平臺的新能源供給消納體系穩步建設。華北區域電網呈現“特高壓交直流混聯格局，圍繞負荷中心進行多方向、多通道、多方式發展”；華東區域電網呈現“全面覆蓋華東直流落點和四大電源基地、負荷中心形成堅強環網結構”；華中區域電網呈現“將‘日’字形特高壓主網架進一步向北、向南延伸，打通主要負荷中心、資源集中地區，支撐直流饋入的特高壓電網格局”；西南區域電網呈現“全面覆蓋川渝負荷中心、直流落點和能源富集地區的特高壓主網架，構建送受并重的樞紐型電網平臺”；西北區域電網呈現“長鏈式電網結構改善，構建支撐有力、傳輸高效、結構清晰的主網架”；東北區域電網呈現“500千伏主網架優化，呈現西部、北部電源基地向遼寧送電、盈余電力外送華北的電力流格局”。

二是配電網形態演變呈現多場景多模式，由原來依托大電網、分配電能的單向從屬關系變為協同互動關系，從無源單向輻射供電網絡向有源雙向資源配置平臺轉變。城市配電網向“大電網主導、負荷柔性化調控、新型儲能靈活配置的配用電系統”演變；農村配電網向“分布式新能源和儲能驅動，與大電網互聯的新型局域電力系統”演變。智能微電網作為系統組成單元，基于自治平衡和友好互動穩步建設，并從末端保供、園區示范向多場景廣泛分布發展。

二、主配微協調發展模式機制研究

聚焦主配微協調發展，研究主配協同策略和配微融合模式。配電網的形態功能變化帶來主配微協調新挑戰，智能微電網是分布式新能源就地平衡的重要方式。考慮海量分布式資源對電網承載能力和安全穩定的影響，聚焦主配協調管控和配微融合發展，需要技術創新和模式設計多方面發力，積極構建主-配、配-微協調的可持續發展模式。

主配微協調發展，要增強主配一體化規劃和調度協同機制，合理構建主配微協調、源網荷儲協同的形態格局，讓多元要素、微電網協同自治的新型配電網充分發揮配電區域能源平衡與互動作用，并鼓勵“兩自四化”智能微電網建設，配微協同發揮多類能源網絡用能交互與自治平衡的作用。

一是主配協調發展，要合理保障容量裕度，強化一二次協同，加強省地配微協同與源網荷儲一體。網架規劃方面，統籌考慮技術經濟性及運維檢修能力，各級配電網交流組網模式保持不變，以高壓分區、中壓網格為單元構建相對獨立、閉環設計、開環運行的高中壓目標網架，中低壓柔性互聯、直流配電等主要在用戶側應用。建設簡單適用的配電網二次系統，確保與一次網架同步規劃設計、同步建設改造、同步投產運行。因地制宜選用電力電子開關，結合高滲透率分布式電源和儲能接入需求、直流充電等用戶即插即用典型應用場景。智能調控方面，結合分層分級協調架構，構建分布式發電群控群調系統，保障規模化分布式資源接入下的電網安全高效運行，發揮智能微電網等自治單元在極端情況下的保障作用和對分布式新能源就地消納的促進作用。

二是配微協調發展，通過“兩自四化”微電網模式引導，可促進分布式新能源就地平衡，以模式創新實現優質和綠色電力支撐。考慮系統整體最優，微電網須具備“自平衡、自安全、小微化、綠色化、數智化、共享化”的“兩自四化”特征，從而實現系統交互友好性、盈利模式可復制、用戶負擔不增加、綠色價值提升快等多重利好。園區場景下，配-微交換電量由源荷匹配程度決定，并隨著分布式光伏裝機增大而“先降后升”，當分布式光伏容量與最大負荷比例為2~3倍時，電量自平衡水平較好。考慮盈利水平，統籌最大凈負荷和晚高峰時段負荷削減量，當光伏配儲比例為10%~25%時，可有效提升電力自平衡水平，減小系統備用需求，具備經濟性。當考慮綠電收益時，整體效益進一步提升。農村場景下，負荷特性更加多元，對比不同源荷儲配置方案下配微協調能力，考慮邊際效應遞減情況，當源荷比為2左右，儲荷比為1左右時，綜合成效較好。

三、電網服務多元主體友好交互協調發展研究

從多元主體的產業視角研判其發展規模，并結合技術進步與應用挖掘交互潛力，進而明確電網服務多元主體友好接入與高效互動的技術支撐、政策機制等需求。針對新型儲能的有效利用、對電動汽車充電保障與智能調節的兼顧、虛擬電廠對分布式資源潛力的聚合等重點問題，提出電網的角色定位與針對性提升方向。

以新型儲能、電動汽車、虛擬電廠為代表的多元主體，尚缺乏激勵用戶廣泛參與的商業模式和支撐規模化交互的群調群控能力，要堅持系統觀念，夯實配網對各主體的數據監測和柔性調節基礎，構建電網-運營商-用戶間貫通的數據互聯互通體系，并推動分時電價、電力市場等機制進一步完善，支撐多元主體與電網的規模化、常態化交互。

一是隨著電價政策完善和技術進步，電動汽車充電負荷的調節能力將不斷提升，晚高峰期間可實現的削峰能力將逐步提升至充電負荷的50%左右。綜合考慮常態化、臨時性削峰填谷和系統實時動態平衡手段，預計2025、2030、2035年，公司經營區新能源汽車晚高峰期間的理論削峰潛力分別約為1100萬、2900萬和4300萬千瓦。考慮政策與技術功能逐步完善，可參與的用戶比例不斷提高，可實現削峰能力分別占晚高峰充電負荷的26.1%、40.8%和51.4%，相當于同時刻全社會負荷的0.4%、1.1%和1.6%，“十五五”期間可延緩配網總投資192億元。

二是高質量服務多元主體的接入與交互，亟須從電價與市場交易完善、調度能力建設、明確多元主體責權利等方面的頂層設計入手。推動分時電價、電力市場等頂層機制的完善，新型主體在并網時須與電網簽訂協議，在并網容量、負管接入，以及強制接受電網調控的適用場景等方面提出明確要求，公平承擔偏差結算、不平衡資金分攤等相關費用。參與現貨市場時，滿足調節速率要求、分時計量和具備技術支持系統接入條件；參與輔助服務市場時，滿足不同市場在響應速度、調節速率、響應時間、響應時長等方面技術要求，容量一般不少于5兆瓦，響應速度不低于15分鐘，響應持續時長不低于1小時。

四、電網防災抗災能力和韌性提升研究

系統研究電網防災抗災能力、自治自愈自修復能力及配網韌性。堅持問題導向和系統觀念，按照“影響分析－適應性分析－主動防御策略”的整體思路開展研究，統籌分析氣候變化、能源轉型、民生保障等新形勢新要求對電網安全保障的影響，分析電網脆弱性及安全防御能力適應性，多維度系統性提出電網主動安全防御策略，打造更具韌性的氣候適應型電網。

氣象災害呈現發生頻度高、影響范圍廣、破壞強度大新態勢，多層級電網薄弱環節的安全風險加劇、不適應性加大，須從規劃源頭差異化補強、配電網韌性能力建設、應急技術機制創新等方面，聚焦“差異化加固、應急保障協同、快速恢復”，系統構建電網主動安全防御策略。

一是極端氣象災害的影響區域和影響程度超出常規認知態勢發展，電網安全韌性提升面臨更大挑戰。覆冰帶北擴趨勢已形成，覆冰舞動范圍逐年增大，未來凍雨可能以更廣范圍、更高頻次、更大強度出現。北上臺風比例增多，降雨帶北移。氣象災害嚴重影響電力供需、破壞電網網架設備、制約應急資源配置，雨雪冰凍線路覆冰原因復雜，臺風對低壓線路桿塔破壞多，引發的次生災害多造成設備毀滅性破壞。

二是多維度提出電網主動安全防御策略，提升極端災害下電網安全適應性。規劃方面，因地制宜提升電網差異化設防水平，根據緊迫程度逐步補強縣域網架，統籌電網抗災安全性與經濟性的平衡；配電網韌性方面，構建“堅強統一電網聯絡支撐、本地保障電源分區平衡、抗災型微電網局部自治、應急自備電源承擔兜底、應急移動電源作為補充”體系化多層級安全防御策略，按照“橫向整合、縱向梳理”電網防災差異化加固原則，構建最小規模防災骨干網架體系，因地制宜建設抗災型微電網，提升末端電網電力安全供應、防災抗災能力；應急技術機制創新方面，強化無人機、直升機、衛星監測等適應極端場景的先進防災抗災技術實用化、規模化應用，加強應急發電、搶修、通信裝備資源預置式優化配置，健全跨部門跨區域多主體應急協同機制，形成共建共治共享的電力應急生態圈。

五、相關建議

一是加強主配微協調發展，通過“兩自四化”模式促進分布式新能源高質量發展。充分發揮配電區域能源平衡與互動作用，提升配電網智能調控水平，支撐源網荷儲海量分散對象的協同運行，推動分布式新能源入市。綜合考慮社會環境效益、能源自給能力、系統并網性能，立足經濟可負擔、模式可推廣，對智能微電網項目進行技術評估，推動按照“兩自四化”要求規范化發展，健全技術標準體系。

二是提升電網支撐服務能力，推動完善并網接入和市場交易等機制，滿足多元主體規模化交互需求。合理加強公司內部并網、運行、調度信息與外部電力交易、各主體運營平臺的互聯互通。面向點多面廣的多元主體，完善并網調度標準，打通負荷設備、采集終端、虛擬電廠運營平臺之間的交互壁壘，規范參與電網交互。推動細化明確市場準入條件、責權利規則，完善交易品種，使多元主體承擔系統平衡責任、接受電網調度，促進特性各異的小微資源高效整合，健全層次清晰、責權利劃分明確的調度交易體系。

三是統籌安全與經濟，差異化精準提升電網設防水平，因地制宜采用抗災型微電網、就地發電裝置，完善應急電源市場化租賃機制。充分考慮極端氣象條件，不以災害歷史統計平均值作為設計標準，精細化差異化提升災害易發區設防標準；建立統籌電網安全性與經濟性的規劃投資機制，宜將關鍵站點和線路加固規模控制在20%~30%，推動防災項目投資納入輸配電價；選取電網末端以及與主網聯系薄弱地區，因地制宜建設抗災型縣域、鄉鎮微電網；建立健全應急電源社會化租賃、臨時調用保障機制，并給予合理的費用補償，提高重要用戶、民生用戶電力應急保供水平。