当新能源大规模接入，传统配电网“卡脖子”难题如何破？南方电网佛山供电局（简称：佛山供电局）交出的一份亮眼答卷。近日在素有“发明界奥林匹克”之称的第51届日内瓦国际发明展上，这项名为“面向高灵活性配电网的多端柔性互联系统关键技术及应用”的创新成果，凭借低成本、高效率、可推广的硬核实力，从全球众多发明项目中脱颖而出摘得金奖。
佛山供电局三水新型柔性互联配网示范工程。
全球性难题：新能源来了，电网却“吃不消”
随着“双碳”目标深入推进，分布式光伏、风电等新能源大规模并网，负荷侧电动汽车、储能等新业态迅猛增长，传统配电网正面临前所未有的压力。
“过去配电网是单向辐射型供电模式，就像树状结构，电能从变电站单向流向用户。但现在新能源大量接入后，功率波动大、潮流方向不确定，就像河道里突然涌入多条支流，原有的‘渠系’调控能力不足，容易造成短时重过载、电压频繁越限、源荷承载力弱等问题。”佛山供电局生产指挥中心技术团队负责人范心明介绍。
项目负责人范心明讲解示范工程技术路线。
这些问题并非佛山独有，而是全球配电网面临的共性技术瓶颈。尤其在工业园区，高比例分布式光伏叠加纺织印染、精密制造等敏感负荷，电能质量与供电可靠性矛盾更为突出。
佛山破题：三大创新突破，让配电网“柔性”起来
面对挑战，佛山供电局的技术团队没有选择“打补丁”式的局部优化，而是从配电网架构底层入手，首创了“面向高灵活性配电网的多端柔性互联系统关键技术及应用”，让电网“会思考”。
第一，传统柔性直流互联装备体积大、成本高、损耗多。佛山团队首创串并联无变压器型拓扑，研制出国际首套10kV/6MW串并联型装备。该装备将配网功率传输效率提升至98.82%，达到国际领先水平，同时成本降低42%、功率密度提升32%。
佛山三水新型柔性互联配网示范工程负荷接线示意图。
第二，团队还提出了多形态柔性互联装备组态化构建技术。研制出基于标准模块、适配多场景的5类串并联型柔性互联装备，容量配置可优化33%。
第三，研发了柔性互联系统多状态综合调控平台，实现负载动态均衡、电能质量主动治理、故障快速自愈、源网荷储就地平衡等七大高品质供电功能，应用区域配网承载力提升40%，电压合格率达100%。
从实验室到工业园：示范工程交出亮眼“成绩单”
2024年底，该项目示范工程在佛山市三水区大塘工业园正式落地投运。
大塘工业园不仅是广东省绿色升级示范园区，还是全省首批碳达峰碳中和试点，拥有精细化工、纺织印染、高端装备制造和智能家居四大产业集群，入驻企业超500家，远期电力负荷预计达30.4万千瓦，是典型的高密度、高敏感、高增长负荷区域。
佛山三水新型柔性互联配网示范工程内部装置。
示范工程投运后，实现了故障线路非故障区的快速全负荷的无缝转供，以及新能源在用户与配网两侧的100%消纳。以往“用户消纳高，配网消纳低”的不利局面也转变为“用户+配网”双侧高消纳模式，电压波动幅度由7%降至4%，每年可实现直接与间接经济效益达600万元。
目前，项目已获授权发明专利87项，关键技术指标被权威专家评定为“达到国际领先水平”。形成的系列化产品已推广至全球23个国家，为配电网柔性化改造提供了高效、可靠、经济的“中国方案”。
日内瓦国际发明展评委会认为，该成果在解决新能源高比例接入带来的配电网稳定性难题上具有开创性意义，且具备广泛的国际复制推广价值。
文 | 记者王靓、通讯员弗甸暄
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