近年來，國網河北電科院以創新為驅動，以河北省能源互聯網仿真建模與控制重點實驗室建設為依托，加強新能源仿真建模、配電網模擬實驗等研發平台建設，形成了主配網一體化潮流實時計算及協同調控技術等系列創新成果，為河北南部電網安全穩定運行、加快構建新型電力系統提供堅強技術支撐。

電網調控對象數量呈指數增長。齊錦濤供圖

分布式電源快速發展，電網調控面臨新挑戰

海量分布式新電源主體的多元化、碎片化與不可觀、不可測的特征，給電網的調度控制與供需平衡帶來了前所未有的挑戰。“分布式新型電源主體的不確定性，迫使電網調度人員做出‘盲調’‘經驗調控’等操作，這導致電網穩定運行風險陡然增加。”國網河北電科院電網技術中心主任、高級工程師李鐵成說。

8月6日，國家多部委聯合制定了《加快構建新型電力系統行動方案》，明確提出“要創新新型有源配電網調控模式，構建主配一體化協同調控體系”，為加快技術攻關和體系完善指明了方向。在這一技術領域，主配一體化調控的技術核心——主配一體全電壓等級潮流快速計算技術仍是國際空白，國內外尚無可以借鑒的成功經驗，主配一體化調控缺乏理論基礎，構建新型電力系統進入了“技術無人區”。

國內首個10千伏雙花瓣配電網真型物理試驗平台。齊錦濤供圖

搭建實驗仿真平台，攻關電網調控關鍵技術

主配一體協同調控依賴於強大的電網潮流算力，依靠先進的仿真計算平台。為解決這一系列問題，國網河北電科院籌備組建了河北省能源互聯網仿真建模與控制重點實驗室。依托該實驗室，該院以雄安新區世界一流高可靠配電網規劃建設為藍本，聯合華北電力大學新能源電力系統全國重點實驗室，設計並建成國內首個10千伏雙花瓣配電網真型物理試驗平台和全電壓等級電網實時數字仿真平台，構建了面向有源配電網智慧調控的多類型終端物理測試及調控系統實時數字仿真驗証環境，為有源配電網主配一體化協同調控提供了平台支撐。

“潮流計算是電網調控技術的理論基礎，研究能夠覆蓋全電壓等級並且可以實時計算的潮流計算方法，是實現主配網一體化協同調控必須攻克的難題。”李鐵成介紹，實驗室在國家自然科學基金、河北省唯一批千萬元三年滾動重點研發專項以及河北省重大科技成果轉化專項支持下，創新提出“功率—狀態”空間變換的廣義快速分解潮流計算方法，將傳統主配網交互迭代式潮流計算升級為一體化潮流實時計算，攻克了寬阻抗比條件下主配一體化潮流實時計算的世界性難題，為新型有源配電網主配一體化調控奠定了理論基礎。

全電壓等級電網實時數字仿真平台。齊錦濤供圖

開展試點示范應用，保障電網安全穩定運行

2024年9月，在《新型有源配電網主配一體化智慧調控關鍵技術及應用》項目專家評審會上，以中國工程院院士劉尚合、余貽鑫等專家組成的評審組鑒定一致認為，該項目為“分布式資源聚合控制提供了方案，打造了配電網智慧調控體系，整體技術處於國際領先水平”。實驗室研發的主配一體化智慧調控系統開創了新型有源配電網調控新模式，助力我國城市電網可靠性進入國際領先位置，超過了紐約、倫敦、巴黎等西方主要城市。

成果率先在雄安電網實現整體應用，為雄安新區新型電力系統和新型能源體系構建提供了“智慧大腦”，為雄安新區新能源100%全額消納以及99.9999%高可靠供電提供了有力保障。成果的應用實現了我國配電網由“經驗調控”向“智慧調控”的跨越轉型，打造了我國新型電力系統建設的“雄安名片”，帶動了河北省配用電產業的轉型升級。成果入選國家電網十大典型經驗並在石家庄、保定及上海浦東等27個地區電網全面推廣。（梁紀峰、 馬天祥、齊錦濤）

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