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電網(wǎng)連接著電力生產(chǎn)和消費(fèi)，處于能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)，是新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)。推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，意味著新能源發(fā)電將逐漸成為電力電量供應(yīng)的主體，也對(duì)電網(wǎng)帶來了新考驗(yàn)、新要求。

【資料圖】

“大云物移智能鏈”等新技術(shù)推動(dòng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化將成為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。電網(wǎng)企業(yè)主動(dòng)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)面臨的新形勢(shì)、新要求，以數(shù)字化改造提升傳統(tǒng)電網(wǎng)業(yè)務(wù)、資源大范圍優(yōu)化，構(gòu)建廣泛互聯(lián)、智能互動(dòng)、安全可控的新型電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

新型電力系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)數(shù)字化提出了新要求

“高比例新能源接入增加電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行難度，一是高比例新能源出力隨機(jī)性間歇性增加系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)節(jié)和跨季度調(diào)節(jié)困難，二是新能源出力和用電負(fù)荷特性不匹配增加系統(tǒng)保供難度尤其在極端氣候條件下的保供困難突出，三是新能源電力電子屬性導(dǎo)致電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增加。”電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院清潔能源研究院副院長饒建業(yè)介紹。

他告訴記者，高比例新能源電力系統(tǒng)是一個(gè)多時(shí)空尺度、多層級(jí)、多系統(tǒng)耦合的復(fù)雜巨大系統(tǒng)，電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行更為復(fù)雜，控制措施配置和實(shí)施難度加大。傳統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行體系難以適應(yīng)新能源快速發(fā)展需求。隨著大量新能源發(fā)電電源和分布式發(fā)電系統(tǒng)接入，無法做到全面可觀、可測(cè)、可控，調(diào)控技術(shù)水平，信息安全防護(hù)能力需進(jìn)一步提升。現(xiàn)有配電網(wǎng)的單向調(diào)度模式無法適應(yīng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)多向互動(dòng)的運(yùn)行需求。

“新型電力系統(tǒng)的新特征、新變化對(duì)電網(wǎng)數(shù)字化提出了新要求。”國網(wǎng)數(shù)字化工作部副主任范鵬展介紹，一是范圍更廣，采集控制對(duì)象規(guī)模更大，大量對(duì)象單點(diǎn)容量低、位置分散，這就需要統(tǒng)籌采集控制裝置的管理、優(yōu)化配置策略、提升采集控制有效性；二是環(huán)節(jié)更多，源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)互動(dòng)，打破傳統(tǒng)電網(wǎng)業(yè)務(wù)依賴于分環(huán)節(jié)、分條塊數(shù)據(jù)應(yīng)用邊界，這就需要統(tǒng)籌匯聚、應(yīng)用全網(wǎng)采集控制數(shù)據(jù)；三是時(shí)效性更強(qiáng)，全環(huán)節(jié)海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匯聚和高效處理，對(duì)數(shù)據(jù)采、傳、存、用提出更高時(shí)效性要求，需要統(tǒng)籌提升感知采集頻率以及計(jì)算算力、網(wǎng)絡(luò)通道和安全防護(hù)，共同提供支撐；四是隨機(jī)性更高，電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)均呈現(xiàn)強(qiáng)隨機(jī)性，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出更高要求，需要統(tǒng)籌優(yōu)化拓展控制方式，建立靈活、可靠、經(jīng)濟(jì)的控制手段；五是服務(wù)更多元，在支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，也要服務(wù)國家“雙碳”目標(biāo)落地，需要統(tǒng)籌電、碳數(shù)據(jù)采集和相關(guān)應(yīng)用需求，支持碳監(jiān)測(cè)、碳核查和碳交易等應(yīng)用。

在電網(wǎng)的發(fā)展方向上，《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》提出，提高電網(wǎng)對(duì)高比例可再生能源的消納和調(diào)控能力。明確以消納可再生能源為主的增量配電網(wǎng)、微電網(wǎng)和分布式電源的市場主體地位。

《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》也具體提出，加強(qiáng)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及智能化升級(jí)。推動(dòng)配電網(wǎng)擴(kuò)容改造和智能化升級(jí)，提升配電網(wǎng)柔性開放接入能力、靈活控制能力和抗擾動(dòng)能力，增強(qiáng)電網(wǎng)就地就近的平衡能力，構(gòu)建適應(yīng)大規(guī)模分布式可再生能源并網(wǎng)和多元負(fù)荷需要的智能配電網(wǎng)。

數(shù)字技術(shù)發(fā)展使數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)提速

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，傳統(tǒng)物理電網(wǎng)與新一代數(shù)字技術(shù)深度融合，正在不斷催生數(shù)字電網(wǎng)的新業(yè)態(tài)。

“利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)海量資源可觀、可測(cè)、可控，提升電力系統(tǒng)智能互動(dòng)、靈活調(diào)節(jié)水平。傳統(tǒng)能源電力配置方式由部分感知、單向控制，轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨雀兄㈦p向互動(dòng)、智能高效。”中國工程院院士舒印彪介紹。

“數(shù)字技術(shù)的發(fā)展為新型電力系統(tǒng)的建設(shè)帶來了新可能。”國家電網(wǎng)副總信息師王繼業(yè)分析，首先，帶來廣泛互聯(lián)互通的新可能。數(shù)字傳感和物聯(lián)技術(shù)全面感知和連接電力系統(tǒng)各類復(fù)雜多元的終端設(shè)備，使連接的范圍不斷擴(kuò)大。其次，帶來全局協(xié)同計(jì)算新可能。利用云計(jì)算、邊緣計(jì)算等數(shù)字技術(shù)構(gòu)建全局算力服務(wù)，實(shí)現(xiàn)算力資源按需動(dòng)態(tài)調(diào)配，可支撐海量新能源并網(wǎng)。再次，帶來智能友好互動(dòng)的可能。人工智能等技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)源網(wǎng)荷儲(chǔ)全環(huán)節(jié)海量分散對(duì)象的智能協(xié)調(diào)控制。最后，全域協(xié)同計(jì)算也成為可能。大量數(shù)據(jù)使得全域在線透明成為可能，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)在線、全業(yè)務(wù)透明。

南方電網(wǎng)北京分公司總經(jīng)理陳偉榮表示，數(shù)字電網(wǎng)充分發(fā)揮超大規(guī)模信息連接和處理能力，在供給側(cè)支撐風(fēng)光水火互替，在用戶側(cè)提升對(duì)各類用能資源的時(shí)空調(diào)節(jié)能力，在電網(wǎng)側(cè)提升感知、控制能力。

此外，依托數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)，可支持實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)多網(wǎng)融合互聯(lián)。微型傳感、智能終端可為新型電力系統(tǒng)提供邊緣感知和控制能力，電力物聯(lián)網(wǎng)可為新型電力系統(tǒng)超大規(guī)模信息接入與采集提供信息匯集平臺(tái)。

以5G技術(shù)為例，這個(gè)高速的通信發(fā)展使數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)“提速”。隨著智能電網(wǎng)等新型電力系統(tǒng)構(gòu)建不斷深入，分布式電源、分布式儲(chǔ)能和分布式負(fù)荷等大量增長，電力系統(tǒng)逐步呈現(xiàn)終端設(shè)備海量接入、信息采集爆炸式增長、運(yùn)行控制高度靈活等特點(diǎn)，傳統(tǒng)控制、通信模式已難以滿足需求。而5G技術(shù)可很好地解決此類問題，助力電力通信的可觀、可測(cè)、可控，提高能源綜合利用效率及服務(wù)質(zhì)量，大大提升用戶的用電體驗(yàn)。

電網(wǎng)應(yīng)用落地 推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)

以數(shù)字技術(shù)為驅(qū)動(dòng)，以數(shù)據(jù)為核心要素，推動(dòng)新能源消納與新型電力系統(tǒng)建設(shè)，電網(wǎng)公司已經(jīng)提前布局，并且取得了頗為顯著的成效。

范鵬展介紹，國家電網(wǎng)公司打造了精準(zhǔn)反映、狀態(tài)及時(shí)、全域計(jì)算、協(xié)同聯(lián)動(dòng)的新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術(shù)支撐體系，統(tǒng)籌新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)感知和連接，強(qiáng)化共建共享共用，融合數(shù)字技術(shù)的計(jì)算分析，提高電網(wǎng)的可觀、可測(cè)、可調(diào)和可控能力。

促進(jìn)新能源消納方面，通過建設(shè)企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)量測(cè)中心，實(shí)時(shí)匯聚新能源電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)采集數(shù)據(jù)，整合各類要素和可調(diào)節(jié)資源，支持多時(shí)間、空間尺度全局協(xié)同優(yōu)化，進(jìn)一步提升電網(wǎng)能源資源優(yōu)化配置能力。

由國網(wǎng)青海電力牽頭建設(shè)的青海省能源大數(shù)據(jù)中心就是國家電網(wǎng)建設(shè)數(shù)字電網(wǎng)的一個(gè)縮影。這是國內(nèi)首個(gè)集數(shù)據(jù)匯集、存儲(chǔ)、服務(wù)、運(yùn)營于一體的新能源大數(shù)據(jù)創(chuàng)新平臺(tái)，不僅能為新能源企業(yè)提供天氣預(yù)測(cè)、發(fā)電功率預(yù)測(cè)等精準(zhǔn)服務(wù)，幫助新能源企業(yè)提升效率效益，而且能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)百乃至數(shù)千千米之外的風(fēng)機(jī)、光伏板等發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行情況，助力新能源企業(yè)科學(xué)管理、降本增效。截至2022年8月，平臺(tái)接入新能源場站298座，接入的發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到全省總裝機(jī)的40%。該中心對(duì)其中67座電站實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制和管理，電站設(shè)備預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)到80%，電站管理效率提升20%以上。

南方電網(wǎng)公司先后印發(fā)了《數(shù)字電網(wǎng)推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)白皮書》、《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2021—2030年）白皮書》提出，南方電網(wǎng)公司將加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升數(shù)字技術(shù)平臺(tái)支撐能力和數(shù)字電網(wǎng)運(yùn)營能力，選擇新能源接入比例較高的區(qū)域電網(wǎng)打造數(shù)字電網(wǎng)承載新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)。

東莞一座充電站運(yùn)用了“光儲(chǔ)充一體化”數(shù)字化技術(shù)，充電站中的電能不僅能夠“自發(fā)自用、余電存儲(chǔ)”，還能參與“盈余上網(wǎng)、削峰填谷”，相當(dāng)于智能化的微電網(wǎng)。為了有效參與區(qū)域電網(wǎng)調(diào)節(jié)、達(dá)到多能互補(bǔ)，這座新型數(shù)字化充電站接入廣東東莞供電局能源互聯(lián)共享平臺(tái)，接受統(tǒng)一管理和調(diào)度控制，協(xié)助提升區(qū)域內(nèi)新能源消納水平。

談起數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)對(duì)能源生態(tài)的重構(gòu)，國家發(fā)改委宏觀經(jīng)濟(jì)管理專家委員會(huì)秘書長、現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)研究院執(zhí)行院長易昌良表示，高度智能化的數(shù)字電網(wǎng)，應(yīng)持續(xù)深化數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)，堅(jiān)持以能源產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，組織數(shù)字電網(wǎng)領(lǐng)域各方資源，完善數(shù)字電網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)，并加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和編制，實(shí)現(xiàn)繼續(xù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)制、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之間的協(xié)同發(fā)展。

來源：環(huán)球網(wǎng)

作者：

責(zé)任編輯：馮崢

標(biāo)簽： 電力系統(tǒng) 數(shù)字技術(shù) 穩(wěn)定運(yùn)行