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电力系统正处于一个非常重大的能源变革之中，这一切始于分布式能源的大量应用和快速发展,分布式能源(DER)在能源系统中扮演着不可或缺的重要角色。
在电源侧有了大量的分布式可再生能源。在负荷侧有电动汽车、储能等设施。如何在电源侧和负荷侧都不确定的状态下做到调节平衡，电网的压力非常之大。
CIGRE 2014大会的统计数据表明：目前有228工作组，其中27个联合工作组，有55%的工作组与配电相关，足以说明配电的重要性。
不管北美还是欧洲，智能电网真正的重点在于配电网，因为很多分布式电源都是直接连到配电网，DERs具有不可调度性、波动性、分散性、发电方式多样性和时空 互补性等特点，导致：
●未来输配电网之间产生了双向功率流;
●负荷与电源具有了双重不确定性;
●客户具有了消费者和生产者的双重身份。(由于具有发电和消费双重身份的生产性负荷(pro-consumer)的出现，使得响应负荷也成为了DER)。
未来配电网发展趋势
未来配电网重要的发展趋势，我个人认为有以下几个特点：
1.可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。
化石能源将日益枯竭，核能在本世纪中叶难以成为主导能源。可再生能源是可持续发展的绿色能源，太阳能可以取之不尽，预计2025年太阳能发电可以实现平价。2012年国际能源署作了世界能源展望，预测到2015年，可再生能源将成为全球第二大电力来源，并在2035年接近第一大电力来源——煤炭的发电量。
2.配电网的结构和运行模式将发生重大变化。
未来电网的结构将呈现大电网和微网并存的格局。因为电力资源和负荷资源的地理分布不匹配，而可再生能源在广域领域范围内具有良好的时空互补性，所以发展一个规模适当的大电网非常必要，比如西部风能打捆送到东部负荷中心非常必要的。
同时就地利用资源的分布式发电和面向终端用户的微型电网也会大量出现。尤其在东部太阳能多的地方，如果能够建一个就地利用的微网，前途还是很广阔的。
多层次的环状结构网络为主。从目前来看是比较优化的一个结构，可以实现相邻层次间和同层次不同区域环形电网间的互联，以构造一个多层次网状结构的网络。
直流电网模式或交直流混合电网模式将会共存。直流有很多好处，特别是从配电网和微电网层面来讲，未来直流负荷将占相当高的比重且分布式电源(如光伏发电或储能)也将以直流为运行模式。
分层分区运行、总体协调互动的模式将是一个主导性的模式，以充分实现广域范围内各种资源的优化互补利用和区域电网间互为备用和支撑。
因为现在大一统的管理模式要变，如果不变，不仅仅是技术上有很多问题，安全性上也有很大问题。所以未来电网的结构改变将会带来大量科技创新的机遇。希望大家能够广开思路，对于各种不同形式的网络结构要百家争鸣、百花齐放，尤其大学里可以对未来网络的结构作很多研究。
3.高度融合的物理电网和信息系统CPS。
当前的电网，不仅在物理层是不完善的，而且其信息系统的建设与未来需求有很大的差距。切忌认为将信息技术用于电网就是未来电网发展的全部。
在现有电气设备的基础上，仅仅依靠提升电网的信息化程度，远远解决不了未来电网所面临的问题。改变电网的结构和运行模式、提升电气设备的性能和采用新型功能的电气设备，是解决未来电网更为根本性的方法。
发展具有自适应功能的电力设备和保护设备，就可以显著降低电网对于传感、通讯和数据处理的技术要求，这对于提高电网的安全可靠性和综合效益是非常有益的。
4. 新型的电力市场、商业模式—能源互联网。
未来配电网的发展趋势将是能源互联网。成千上万的电源点与用户连在一起，都会在需求与价格规则的双向约束下，以微分的精确步距，实现全系统出力与负荷的平衡。实现发电和用电实时平衡，电力市场和商业模式非常重要。
5.新材料新技术将在未来配电网中得到广泛的应用。
高压大功率电力电子器件(如宽禁带半导体器件等)和装备：双向逆变器、发储用能控制一体化装置，无功补偿，动态电压调节装置等。
新型高性能的电极、储能、电介质、高强度、质子交换膜和储氢材料等的发明和使用，将简化电网的结构和控制，优化电网的运行，并能对电源波动和电网故障作出响应。如新型发储能单元、高效能太阳能板高性能的超导材料，降低损耗、重量和体积，并可提高设备的极限容量和灵活性。美国能源部甚至将超导技术视为“21世纪电力工业唯一的高技术储备”。
其他新材料，如纳米复合材料、场(包括电场和磁场)控和温控的非线性介质材料、低残压压敏电阻材料、新型绝缘材料、绝缘体—金属相变材料、新型铁磁材料、用于高效低能耗的电力传感器材料(如巨磁阻材料、压电晶体、热电材料等)。
能源革命的核心价值首先是绿色低碳，其次是节能高效，最终要达到能源节约型社会的目标，从能源供给方面是多元供给、多轮驱动。
未来电网企业要成为以智能电网、互联网、电动汽车、云计算、大数据为摩登符号代表的朝气蓬勃的创业企业，转变为投资+运营管理+信息服务企业。信息就是价值，电网企业提供信息服务将是一个很大的转变。
从电网来讲，要以市场为导向，从弱信息化转变为服务化型，单向传输转为分布式和集中式相结合，静态的转为动态的，封闭式的转为开放式的。
为解决电力系统所面临的这些问题，能源互联网的应用应运而生。有眼光、有勇气的先行者已经开始在探索能源互联网的创新技术和商业模式。
未来智能配电网的特殊属性是：包容性、开放性、系统性、广泛性、互动性。
未来智能配电网的技术特征特殊属性是：测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化。
建议
1.结合国情，确立方向。
不要盲目跟着国外做，其实我们和国外现状不同，尤其是西欧和北美的配电系统已经很成熟了，最主要的是它的负荷增长非常缓慢，没有钱去建设新技术的电厂，而我们目前面临的是进入快速负荷增长的态势，这是我们和国外不同的地方。不要一味跟着别人走。我们应该针对本国的现状研究相应的策略。
要解决刚才所说技术的瓶颈，不仅仅在于技术，关键还是观念。配电网正处于蓬勃发展期，需要新的技术做支撑，各方面观念上要有转变。
建立一种新的考核激励机制，把社会总体效益和企业效益结合起来，成为一个有机整体。其实监管机构应该做这方面的工作。英国之所以做得好，就是考虑各方面因素，各个利益相关者，要保障发电和电网合理的运营收入。
研究我国配电网形态结构时，对直流配电网、微电网应该有边界条件，分区域，建立差异化标准。
关于分布式发展能源要立足技术创新和提升核心竞争力，不应鼓励高成本，高补贴的发展模式。
处理好新能源集中式开发和分散开发的关系。要超前引导分布式能源的发展规模和布局。我们国家规划方面确实缺少一个统一国家层面大的顶层设计。英国制定每一个政策之前要做很多调研，要兼顾各方利益相关者，然后再做顶层设计路线图或架构，这是有必要的。
2.在现有电气设备的基础上，仅依靠提升电网的自动化和信息化程度，远解决不了未来电网所面临的问题，网络解和副网络解。
3.改变电网的结构和运行模式、提升电气设备的性能和采用新型功能结合起来，系统和设备革新同时进行，缺一不可。系统+设备革新。
4.能够从创新材料入手发展具有自适应功能的电力设备和保护设备，就可以显著降低电网对于传感、通讯和数据处理的技术要求，这对于提高电网的安全可靠性和综合效益是非常有益的。新材料+新技术。
5.切忌认为将信息技术用于电网就是未来电网发展的全部。信通技术+电力系统的协调仿真分析。
未来配电系统的目标
支持高渗透率的分布式可再生能源，全面实现配电系统智能化运行和一体化信息管理，使配电系统成为电源集成的能源流、信息流、业务流融合的能源互联网，为用户提供实时交易和自由选择，实现能源供需模式的科学平衡。建立横向协调、纵向贯通、目标统一、能安全高效协调分布式可再生能源和柔性负荷的物理电网与信息网络高度融合的现代配电系统。
挑战是广泛的，涉及许多技术、体制、甚至社会的问题。我们要从理念上改变，怎么样从制造大国变成创新大国，要从有国际影响到国际主导。配电领域迎来了难得的好时机，也希望年轻人努力为配电事业作出贡献。
马钊：工学博士，国家“千人计划”特聘专家，现任中国电力科学研究院智能配电网规划和资产管理首席专家, 英国特许注册电力工程师(CEng)，国际工程与技术学会会士(FIET),CIGRE SC6 (配电系统及分布式发电)专委会中国委员, CIGRE 中国SC6专委会主任，中国科学院电工研究所客座研究员。
曾任国际咨询公司ATKINS首席咨询专家和技术总监，E.ON英国中部电力公司高级专家，ALSTOM英国高压开关公司高级工程师，英国能源网络协会(ENA)、英国国家标准委员会(BSI)高压开关专委会委员。主要研究领域为智能配电网规划和资产管理、智能配用电、智能开关设备的设计研发及技术咨询等。曾荣获部级科技进步奖三次，IEE颁发的年度专业持续进步奖两次。
