巍巍烏蒙，高聳云霄。在中國少數民族特色村寨——貴州省六盤水盤州市羊場鄉納木村，一套源網荷儲有序互動的鄉村新型電力系統正如常運行。

貴州電網公司根據邊遠山區農村綠色化、低碳化轉型需求，因地制宜建設六盤水羊場鄉新型電力系統示范區(以下簡稱“羊場示范區”)。該示范區通過南方電網公司首批新型電力系統示范區驗收，探索出一套適用于山區分布式電源典型場景、高效低成本的新型電力系統建設方案。

抓住契機 發展屋頂分布式光伏

位于烏蒙山深處的羊場納木村，以喀斯特地貌為主，有豐富的太陽能資源，年平均日照時數超過1500小時。

近年來，這里建起屋頂分布式光伏，村民擁有了自家的綠色電站，村民在使用清潔電能的同時，還可將多余的電量并網售賣，發電收益歸居民所有。

然而，邊遠農村電網普遍存在配電線路網架結構薄弱、供電半徑長、供電區域廣等特點，再接入波動性較大的光伏電源，其消納并網給農村電網又加上了一重考驗。

屋外太陽光照很好，家里電器反而用不了……羊場納木村的村民岑天軍找來供電所師傅檢查，原來是家里電壓達到260伏，已經超過額定電壓，引起過電壓保護動作，導致一些電器無法啟動。

“建筑屋頂大量分布式光伏接入普遍存在‘過電壓、三相不平衡、配變重過載和諧波’等問題，不僅困擾居民用電，也對電網安全運行帶來一定的影響。”作為該示范項目的主要牽頭人之一，貴州電網公司二級領軍專業技術專家蔡永翔介紹。要解決這一難題，發展分布式智能電網、構建新型電力系統是出路。

迎來轉機 創建新型電力系統示范

走進納木村的關莊新村臺區，靠近該臺區配電變壓器的上方裝有“一箱A2紙包裝盒”大小的鐵皮箱——這里集成了羊場示范區創新應用的低壓交直流裝備，實現交流電和直流電的靈活轉換。再配上它的“智能終端”搭子，電源上路后“不堵車”“不迷路”。

得益于儲能、大數據、云計算、物聯網等新技術的快速發展，這為解決羊場納木村光伏并網消納問題、提升供電質量帶來了轉機。

首先要解決薄弱的農村網架問題。通常來說，解決大量光伏接入后的供電可靠性問題，最普遍的思路是擴容和更換配變，但臺區依山而建，供電半徑長，即便換了變壓器，末端用戶還是會存在低電壓現象。

該團隊創新采用交直流混合的新型網架結構，在保留現有交流網架結構和用電形式不變的情況下，構建微型獨立的閉環電能量生態，對現有的配電主干網架形成有機補充，以緩解臺區低電壓、因光伏引起的過電壓和光伏消納問題。

“我們借鑒了城市配電網采用直流線路降低配電損耗的思路。以最小損耗為臺區末端低電壓用戶配直流電，為大量反送的光伏電直達首端的儲能，不經中間用戶。”蔡永翔說。

“交直流混合柔性電網技術還可以解決農村電網普遍存在的低電壓問題，相較于傳統改造可降低50%—80%的改造成本。”貴州電網公司生產技術部有關負責人測算，以改造2.5公里的低電壓臺區為例，傳統改造大概要60萬元左右，而應用該技術改造臺區只需要9萬元左右，相當于成本降低了80%以上。“低壓交直流網架結構充分結合了貴州網架特點解決了現實問題，建議在偏遠農村區域試用推廣。”來考察的國家能源局專家組評價。

其次，為提升光伏發電的利用率和穩定性，配備儲能必不可少。考慮到羊場示范區多以村民的生活用電為主的特點，研究團隊以改善整體電網運行環境為目的，采用電網側儲能的方式，配備200千瓦時的構網型儲能，精準調制中低壓連接點的并網功率參數，避免電能質量問題向上級傳播，實現光伏發電“高儲低用”、削峰填谷和靈活調節能力。“相比于微電網配儲投資來說，該種配儲模式是一次因地制宜、精準定制的探索，在滿足當地提升供電可靠性的前提下，節約了常規儲能的投資成本。”蔡永翔介紹。

在“新型交直流網架+構網型儲能裝置”的有序互濟下，如今，羊場村民用上了安全可靠的綠電，在村里除了農活之外，還發展起了紅米生態加工、農家樂等新業態。2023年，羊場示范區用電量87291千瓦時，光伏發電量38368千瓦時，消納率100%，羊場示范區年電壓合格率由過去的99.91%提升至100%，過電壓率從90%降至0，過電壓現象不再發生。這在羊場示范區建成前，不論是羊場的村民還是供電運維人員都是很難想象的。

把握良機 開發數字化監控平臺

散落在各家屋頂的分布式光伏如同流淌在各個山谷和平原上的涓涓細流，微小卻持續地匯入縱橫交錯的大江大河般的電網。如何全局監測分散的溪流分布情況和流量大小，以保證匯入江河平穩有序？答案是走數字化、智能化之路。

“我們通過自主開發的省域分布式光伏監控平臺，以及自主研制‘伏羲’芯片智能終端和智能光伏斷路器，建成了‘云平臺—智能終端—系列端設備’分層的數字化體系。”蔡永翔介紹，這其中，省域分布式光伏監控平臺可對全省分布式光伏進行風險監測、智能評估和并網規劃，這是南方電網范圍內建立的首個對省域分布式光伏進行全面監控的平臺。

“基于貴州電網公司市場營銷部提供的全省分布式光伏備案數據，我們訓練了一套人工智能算法，可以識別標記存在分布式光伏負荷曲線特征的全省臺區。”蔡永翔向記者調取了羊場示范區的分布式光伏監測數據，可以看到近期連日陰雨天氣下，光伏反送電量254千瓦時，反送時間120分鐘。在關莊新村臺區10千伏停電作業前，通過該平臺能更全面掌握停電設備。對一些未備案的園區工廠光伏，依靠監控平臺，可對這些閑時余量并網的光伏進行有效調配……有了可觀、可感、可測的省域監控平臺，有效提高了配電網分布式光伏消納能力和安全穩定運行水平，也為農村區域分布式光伏發展提供了有效的技術參考。

目前，羊場示范區采用的新型網架結構及裝備和分布式能源數字化技術已在貴州省盤州、紫云、望謨、六枝、湄潭、平塘等市縣推廣應用。