工作背景
随着分布式光伏和电动汽车大规模接入，配电网电力电子化、有源化、随机性特征愈发明显，传统辐射状配网已不适应新型源荷发展。为此，建立国网公司先进配电组网技术实验室，旨在攻关大规模分布式光伏、电动汽车等源荷接入下，配电网承载能力分析与形态演进机理研究，攻克先进配电组网中“形态、设备、运行”等核心技术，提升供电可靠性，支撑建设“清洁低碳、安全可靠、柔性灵活、智慧融合”的现代智慧配电网。实验室建成交直流配用电、源荷储全要素、数字化配电网三个试验区和一个配电网实证基地，总面积53000m²，固定资产达2.7亿元。
分布式光伏承载能力分析
截至2025年9月底，江苏省光伏装机规模达8391万千瓦，其中分布式光伏装机达6523万千瓦，占比78%。随着分布式光伏爆发式接入，配网局部出现承载力受限、倒送重过载等问题，尤其在苏北农村地区午间光伏倒送成为常态，台区倒送重过载、电压越限问题严重。国家发展改革委、国家能源局多次发文，新能源行业从“政策驱动”向“市场驱动”转变，江苏省也明确优先推动整村光伏连片开发。
现状配电网光伏承载能力与精准量化评估难，提高配电网承载能力支撑光伏规模化接入难，远景分布式光伏开发建设规模及时序预测难。为此，实验室提出基于亚米级卫星影像+无人机航拍神经网络识别算法，识别全省10万平方公里土地上建筑屋顶，结合地域特点、屋顶开发条件、用户装机意愿等，差异化测算不同类型屋顶可开发光伏装机容量，并基于电网数据中台设备台账、运行等数据，精准监测全省110余万台公（专）变4.5万余条中压馈线周边可开发、已开发、可接入光伏资源等情况。通过构建屋顶分布式光伏装机时序预测模型，逐年预测光伏装机容量、密度与渗透率。实验室还升级了光伏承载力评估算法，支撑“逐台、逐线、逐变”配网光伏动态承载能力逐层溯源评估。此外，实验室还开展了配网承载力评价指标构建、仿真模型构建、配变承载能力等级评估、区域低压配电网承载能力等级评估等工作，并设计了改造与新建线路、配变、开关等设备，以及柔性互联、储能等新型网架改造方案，并分析不同类型高渗透率光伏接入设计方案的技术经济性。
分布式光伏四可能力建设
海量分布式光伏接入，配网局部出现承载受限、倒送重过载等问题，节假日分布式光伏大发期间，严重挤压传统火电机组出力，主网电力电量平衡问题加剧，稳定运行风险增加，大电网兜底不可持续，新能源消纳与保供压力巨大。为此，实验室开发了在省级配电自动化主站开发低压分布式光伏调节与控制功能，并在盐城东台开展800台光伏逆变器有功群调群控试验，一次成功率超90%。分布式光伏电压治理按照“配用协同、分级治理”的工作思路，在省级配电自动化主站开发整村无功电压调节控制功能，实现逆变器无功电压调节保障用户电压、配变电压处于正常范围内。
配网供电可靠性优化提升
电力可靠性管理是保障电力安全可靠供应的重要基础。2023年，全国供电系统用户平均供电可靠率99.911%，用户平均停电时间7.83小时/户。其中，全国城市电力网用户平均供电可靠率99.976%，农村电力网平均供电可靠率99.900%。实验室通过融合业务流与数据流，校核营配调数据，实现专业级数据清洗，构建准确的“站-线-变-户”拓扑和可信可用的量测数据池，形成统一共享的数据底座。开发可靠性数据计算分析平台，通过融合营销、配电、调度多源数据，采取交叉分析、相互印证等数据处理方式，实现前一日停电数据自动采集、停电类型智能判别，计算准确度达99%，推动供电可靠性统计唯真唯实。此外，实验室还研发了网格健康度评估系统应用，以供电可靠性为基础，构建包含网架结构、供电能力、设备状态、自动化水平及配网运行5大类、61小类健康评估指标体系，辅助配网运检及建设人员精益化、针对性开展工作，实现配网项目储备自动化与配网投资精准化。实验室还开展了配网故障停电全景实时感知技术研究，实现“低压用户-低压分路-台区-线段多层级研判，分层构建全口径实时停电信息池，实现故障停电的分钟级感知，推动主动抢修，动态监控抢修复电进度，提升用户用电满意度。此外，实验室还提出了针对配网断线故障的辨识定位技术，利用拓扑追溯和分区选段方法实时研判，精确定位故障到杆塔、导线段，研判时间缩减至3分钟，准确率超95%，较传统用户报修、人工巡线等手段定位时间节省60%以上。实验室还研究了柔性互联装置，聚焦20kV供电孤岛、局部配网联络线路间存在角差等问题，通过中压互联保证故障下供电无缝切换，通过移动式低压互联实现小区配变热倒无感切换，实现跨电压等级、不同相位配网线路间的灵活互济，提升供电可靠性。此外，实验室还研究了构网型微电网，在离网状态下可以建立稳定的频率和电压，实现源荷自平衡，提高供电可靠性。最后，实验室还研究了分布式光伏对自动化影响，提出了相应的解决方案。
