我國清潔能源開(kāi)發(fā)方式已經(jīng)從傳統的集中式為主，向分布式與集中式并重發(fā)展轉變。據國家能源局的統計數據，2021年新增光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機中，分布式光伏新增約2900萬(wàn)千瓦，約占全部新增光伏發(fā)電裝機的55%，歷史上首次突破50%。
  貴州是助力國家達成碳達峰、碳中和目標的先驅力量，2019~2020年，光伏建設規模達882萬(wàn)千瓦，發(fā)電規模連續2年全國第一，約占全國新建規模的20%。同時(shí)，貴州還是能源“集中式”和“分布式”并重發(fā)展的重要縮影，盤(pán)州、威寧、鎮寧和關(guān)嶺域等13個(gè)整縣（市、區）屋頂分布式光伏建設，結合鄉村振興戰略、國家生態(tài)文明試驗區建設同步快速推進(jìn)，農光、林光互補等多種并網(wǎng)方式在提高資源利用效率的同時(shí)，壯大了農村集體經(jīng)濟，增加了農民就業(yè)機會(huì )。
  預計到2022年底前，整縣（市、區）屋頂分布式光伏建設完成總建設規模的40%以上，2023年底前，100%完成建設任務(wù)并通過(guò)國家驗收，并且在“十四五”期間，持續擴大分布式屋頂光伏的并網(wǎng)容量和范圍。
  然而，山區電網(wǎng)的消納能力和安全穩定運行面臨顯著(zhù)挑戰。一是農村負荷季節性和人口遷移性，導致了極高的負荷峰谷差和極低的設備利用率，部分光照資源豐富的農村臺區，正、反向潮流下均存在重（過(guò)）載風(fēng)險；二是大量生態(tài)農業(yè)、綠色加工以及特色養殖等鄉村振興產(chǎn)業(yè)，在精細化和智能化的驅動(dòng)下對電力依賴(lài)度更高，大量的電能替代項目在鄉村快速發(fā)展，美麗宜居鄉村對供電品質(zhì)要求更高，光伏消納和產(chǎn)業(yè)升級對供電可靠性需求更加強烈；三是農村低負荷密度下的遠距離供電，疊加山區特有的多林木、多雷及多災通道環(huán)境，導致故障停電多、搶修復電難，低密度負荷區電網(wǎng)難以算清“投資—收益”間的平衡賬。
  今年4月，中央財經(jīng)委員會(huì )第十一次會(huì )議指出，發(fā)展分布式智能電網(wǎng)，建設一批新型綠色低碳能源基地。對于正在如火如荼開(kāi)展鄉村振興和綠色低碳轉型的廣大山區農村，分布式智能電網(wǎng)既為綠色能源可靠利用指明了發(fā)展方向，也為配電網(wǎng)的智能化、數字化轉型提供了根本遵循。
  南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司將在貴州省六盤(pán)水盤(pán)州羊場(chǎng)鄉開(kāi)展數字化多層次分布式智能電網(wǎng)示范，助力構建山區綠色可靠配用電體系。
  盤(pán)州羊場(chǎng)鄉聚居著(zhù)布依族、白族、苗族等多個(gè)民族，是貴州省鄉村振興示范點(diǎn)之一，區域內包括扶貧光伏、小水電等近千個(gè)分布式電源。此外，盤(pán)州也是整縣屋頂光伏開(kāi)發(fā)的示范縣，“十四五”期間整縣屋頂光伏開(kāi)發(fā)規模將達到50萬(wàn)千瓦，羊場(chǎng)鄉范圍內的屋頂光伏規模也將進(jìn)一步增加。當前，已有局部臺區光伏同期滲透率超過(guò)500%，光伏臺區普遍存在不同程度的過(guò)電壓、三相不平衡、配變重過(guò)載和諧波等問(wèn)題。由于農村綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和農民生活電氣化水平的提高，對此類(lèi)山區配電網(wǎng)供電品質(zhì)和供電可靠性的提升極為迫切。
  然而，山區配電網(wǎng)負荷密度較低，線(xiàn)路通道環(huán)境（樹(shù)障、雷害、自然災害）較為惡劣。如果沿用傳統電力系統的思路，在保障光伏消納的前提下，電網(wǎng)可靠性在現有基礎上每提高1個(gè)層級，所需投資將會(huì )呈幾何倍數增加，電網(wǎng)企業(yè)極難在投資、運維和收益之間找到平衡。因此，貴州電網(wǎng)公司認真貫徹中央關(guān)于發(fā)展分布式智能電網(wǎng)的思路，兼顧科學(xué)論證和工程實(shí)踐，堅持科技創(chuàng )新服務(wù)生產(chǎn)實(shí)際，通過(guò)4項南方電網(wǎng)重點(diǎn)科技項目和1項貴州省科技支撐計劃項目助力分布式智能電網(wǎng)在盤(pán)州羊場(chǎng)鄉落地示范。該示范區同步被確定為南方電網(wǎng)“柔性配網(wǎng)示范區”和貴州電網(wǎng)“新型電力系統示范區”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“羊場(chǎng)示范區”）。
  羊場(chǎng)示范區主要面向農村能源綠色低碳發(fā)展趨勢和高品質(zhì)可靠供電需求，以分布式和智能化電網(wǎng)為主要特征。中低壓網(wǎng)架結構方面利用多種形式的交直流柔性配電技術(shù)，實(shí)現潮流可控、直流并網(wǎng)、通道擴容以及設備間利用率平衡；并網(wǎng)形式方面滿(mǎn)足各類(lèi)元件快速接入和即插即用，同時(shí)形成有源臺區的便捷構網(wǎng)，通過(guò)主動(dòng)支撐技術(shù)將屋頂光伏等分布式電源從“消納負擔”轉化為“支撐資源”，緩解中低壓配電網(wǎng)的投資和可靠性壓力；運行控制上采用“集中式+分布式”的總體架構，集中式控制主要滿(mǎn)足現有運行調度的要求，分布式控制主要填補分布式能源資源有序控制方面的空白，同時(shí)適應直流和源荷儲充等新的控制要素接入配電網(wǎng)，最終形成“設備級—臺區級—中低壓系統級”逐級遞進(jìn)的自律控制層級。
  系列數字化技術(shù)也將成為支撐羊場(chǎng)示范區的核心平臺。一方面，面向分布式能源資源在形式和通信方式上的異構趨勢，啟動(dòng)多能源、多場(chǎng)景和多尺度下的邊云協(xié)同技術(shù)研究和終端設備研發(fā)，形成支撐大量分布式能源資源通信的分層分群結構和主動(dòng)同步技術(shù)；另一方面，構建省級分布式光伏監控主站，基于大數據和人工智能技術(shù)，將電網(wǎng)資產(chǎn)和分布式能源資源形成深度關(guān)聯(lián)，支撐對于源網(wǎng)荷儲充等分布式資源的“可觀(guān)、可測、可控、可調”，通過(guò)光伏板覆塵、故障檢測、異常感知等輔助服務(wù)發(fā)揮電網(wǎng)平臺優(yōu)勢、擴展服務(wù)邊界，同時(shí)提供并網(wǎng)需求快速登記服務(wù)，形成并網(wǎng)、運行和維護的閉環(huán)關(guān)聯(lián)，支撐整縣并網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)度的可視化和便捷化。未來(lái)，逐步通過(guò)數據牽引碳流，通過(guò)碳流驅動(dòng)價(jià)值，建立一套以數字為尺的綠色低碳價(jià)值體系，形成“數字—能量—碳排放”的立體價(jià)值標簽，引導清潔能源有序并網(wǎng)，形成能源低碳流，讓低碳節能與收益、效率形成強相關(guān)。
  預計2022年底，部分關(guān)鍵性技術(shù)將在羊場(chǎng)示范區落地。未來(lái)2~3年，以分布式智能電網(wǎng)為平臺的綠色低碳生態(tài)鏈在示范區將初步實(shí)現閉環(huán)，并且形成系列裝備和“分布式智能電網(wǎng)”的系統化解決方案。