電網連接著電力生產和消費，處于能源轉型的中心環節，是新型電力系統的基礎平臺。推動構建以新能源為主體的新型電力系統，意味著新能源發電將逐漸成為電力電量供應的主體，也對電網帶來了新考驗、新要求。

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“大云物移智能鏈”等新技術推動電力系統數字化、智能化將成為電力系統轉型發展的驅動力。電網企業主動適應新型電力系統面臨的新形勢、新要求，以數字化改造提升傳統電網業務、資源大范圍優化，構建廣泛互聯、智能互動、安全可控的新型電力系統，實現電力系統安全穩定運行。

新型電力系統對電網數字化提出了新要求

“高比例新能源接入增加電力系統安全穩定運行難度，一是高比例新能源出力隨機性間歇性增加系統日內調節和跨季度調節困難，二是新能源出力和用電負荷特性不匹配增加系統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致電力系統安全穩定運行風險增加。”電力規劃設計總院清潔能源研究院副院長饒建業介紹。

他告訴記者，高比例新能源電力系統是一個多時空尺度、多層級、多系統耦合的復雜巨大系統，電網調度運行更為復雜，控制措施配置和實施難度加大。傳統調度運行體系難以適應新能源快速發展需求。隨著大量新能源發電電源和分布式發電系統接入，無法做到全面可觀、可測、可控，調控技術水平，信息安全防護能力需進一步提升。現有配電網的單向調度模式無法適應源網荷儲多向互動的運行需求。

“新型電力系統的新特征、新變化對電網數字化提出了新要求。”國網數字化工作部副主任范鵬展介紹，一是范圍更廣，采集控制對象規模更大，大量對象單點容量低、位置分散，這就需要統籌采集控制裝置的管理、優化配置策略、提升采集控制有效性；二是環節更多，源網荷儲各環節協調互動，打破傳統電網業務依賴于分環節、分條塊數據應用邊界，這就需要統籌匯聚、應用全網采集控制數據；三是時效性更強，全環節海量數據實時匯聚和高效處理，對數據采、傳、存、用提出更高時效性要求，需要統籌提升感知采集頻率以及計算算力、網絡通道和安全防護，共同提供支撐；四是隨機性更高，電源側和負荷側均呈現強隨機性，對電力系統的安全穩定運行提出更高要求，需要統籌優化拓展控制方式，建立靈活、可靠、經濟的控制手段；五是服務更多元，在支撐電力系統安全穩定運行的同時，也要服務國家“雙碳”目標落地，需要統籌電、碳數據采集和相關應用需求，支持碳監測、碳核查和碳交易等應用。

在電網的發展方向上，《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出，提高電網對高比例可再生能源的消納和調控能力。明確以消納可再生能源為主的增量配電網、微電網和分布式電源的市場主體地位。

《“十四五”可再生能源發展規劃》也具體提出，加強電網基礎設施建設及智能化升級。推動配電網擴容改造和智能化升級，提升配電網柔性開放接入能力、靈活控制能力和抗擾動能力，增強電網就地就近的平衡能力，構建適應大規模分布式可再生能源并網和多元負荷需要的智能配電網。

數字技術發展使數字電網建設提速

在數字經濟時代，傳統物理電網與新一代數字技術深度融合，正在不斷催生數字電網的新業態。

“利用現代信息技術，實現源-網-荷-儲海量資源可觀、可測、可控，提升電力系統智能互動、靈活調節水平。傳統能源電力配置方式由部分感知、單向控制，轉變為高度感知、雙向互動、智能高效。”中國工程院院士舒印彪介紹。

“數字技術的發展為新型電力系統的建設帶來了新可能。”國家電網副總信息師王繼業分析，首先，帶來廣泛互聯互通的新可能。數字傳感和物聯技術全面感知和連接電力系統各類復雜多元的終端設備，使連接的范圍不斷擴大。其次，帶來全局協同計算新可能。利用云計算、邊緣計算等數字技術構建全局算力服務，實現算力資源按需動態調配，可支撐海量新能源并網。再次，帶來智能友好互動的可能。人工智能等技術與電網業務深度融合，可實現對源網荷儲全環節海量分散對象的智能協調控制。最后，全域協同計算也成為可能。大量數據使得全域在線透明成為可能，推動新型電力系統全環節在線、全業務透明。

南方電網北京分公司總經理陳偉榮表示，數字電網充分發揮超大規模信息連接和處理能力，在供給側支撐風光水火互替，在用戶側提升對各類用能資源的時空調節能力，在電網側提升感知、控制能力。

此外，依托數字電網技術，可支持實現新型電力系統多網融合互聯。微型傳感、智能終端可為新型電力系統提供邊緣感知和控制能力，電力物聯網可為新型電力系統超大規模信息接入與采集提供信息匯集平臺。

以5G技術為例，這個高速的通信發展使數字電網建設“提速”。隨著智能電網等新型電力系統構建不斷深入，分布式電源、分布式儲能和分布式負荷等大量增長，電力系統逐步呈現終端設備海量接入、信息采集爆炸式增長、運行控制高度靈活等特點，傳統控制、通信模式已難以滿足需求。而5G技術可很好地解決此類問題，助力電力通信的可觀、可測、可控，提高能源綜合利用效率及服務質量，大大提升用戶的用電體驗。

電網應用落地 推動新型電力系統建設

以數字技術為驅動，以數據為核心要素，推動新能源消納與新型電力系統建設，電網公司已經提前布局，并且取得了頗為顯著的成效。

范鵬展介紹，國家電網公司打造了精準反映、狀態及時、全域計算、協同聯動的新型電力系統數字技術支撐體系，統籌新型電力系統各環節感知和連接，強化共建共享共用，融合數字技術的計算分析，提高電網的可觀、可測、可調和可控能力。

促進新能源消納方面，通過建設企業級實時量測中心，實時匯聚新能源電力系統全環節采集數據，整合各類要素和可調節資源，支持多時間、空間尺度全局協同優化，進一步提升電網能源資源優化配置能力。

由國網青海電力牽頭建設的青海省能源大數據中心就是國家電網建設數字電網的一個縮影。這是國內首個集數據匯集、存儲、服務、運營于一體的新能源大數據創新平臺，不僅能為新能源企業提供天氣預測、發電功率預測等精準服務，幫助新能源企業提升效率效益，而且能實時監測數百乃至數千千米之外的風機、光伏板等發電設備的運行情況，助力新能源企業科學管理、降本增效。截至2022年8月，平臺接入新能源場站298座，接入的發電裝機規模達到全省總裝機的40%。該中心對其中67座電站實現了遠程監測、控制和管理，電站設備預警準確率達到80%，電站管理效率提升20%以上。

南方電網公司先后印發了《數字電網推動構建以新能源為主體的新型電力系統白皮書》、《南方電網公司建設新型電力系統行動方案（2021—2030年）白皮書》提出，南方電網公司將加快數字化轉型，提升數字技術平臺支撐能力和數字電網運營能力，選擇新能源接入比例較高的區域電網打造數字電網承載新型電力系統先行示范區。

東莞一座充電站運用了“光儲充一體化”數字化技術，充電站中的電能不僅能夠“自發自用、余電存儲”，還能參與“盈余上網、削峰填谷”，相當于智能化的微電網。為了有效參與區域電網調節、達到多能互補，這座新型數字化充電站接入廣東東莞供電局能源互聯共享平臺，接受統一管理和調度控制，協助提升區域內新能源消納水平。

談起數字電網建設對能源生態的重構，國家發改委宏觀經濟管理專家委員會秘書長、現代經濟研究院執行院長易昌良表示，高度智能化的數字電網，應持續深化數字電網技術，堅持以能源產業需求為導向，組織數字電網領域各方資源，完善數字電網的基礎架構，并加強標準引領和編制，實現繼續創新、標準創制、產業應用之間的協同發展。

來源：環球網

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責任編輯：馮崢

標簽： 電力系統 數字技術 穩定運行