主动求变 智能电网到数字电网跨越发展| 新型电力系统构建之路专题报道③

电网连接着电力生产和消费，处于能源转型的中心环节，是新型电力系统的基础平台。推动构建以新能源为主体的新型电力系统，意味着新能源发电将逐渐成为电力电量供应的主体，也对电网带来了新考验、新要求。

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“大云物移智能链”等新技术推动电力系统数字化、智能化将成为电力系统转型发展的驱动力。电网企业主动适应新型电力系统面临的新形势、新要求，以数字化改造提升传统电网业务、资源大范围优化，构建广泛互联、智能互动、安全可控的新型电力系统，实现电力系统安全稳定运行。

新型电力系统对电网数字化提出了新要求

“高比例新能源接入增加电力系统安全稳定运行难度，一是高比例新能源出力随机性间歇性增加系统日内调节和跨季度调节困难，二是新能源出力和用电负荷特性不匹配增加系统保供难度尤其在极端气候条件下的保供困难突出，三是新能源电力电子属性导致电力系统安全稳定运行风险增加。”电力规划设计总院清洁能源研究院副院长饶建业介绍。

他告诉记者，高比例新能源电力系统是一个多时空尺度、多层级、多系统耦合的复杂巨大系统，电网调度运行更为复杂，控制措施配置和实施难度加大。传统调度运行体系难以适应新能源快速发展需求。随着大量新能源发电电源和分布式发电系统接入，无法做到全面可观、可测、可控，调控技术水平，信息安全防护能力需进一步提升。现有配电网的单向调度模式无法适应源网荷储多向互动的运行需求。

“新型电力系统的新特征、新变化对电网数字化提出了新要求。”国网数字化工作部副主任范鹏展介绍，一是范围更广，采集控制对象规模更大，大量对象单点容量低、位置分散，这就需要统筹采集控制装置的管理、优化配置策略、提升采集控制有效性；二是环节更多，源网荷储各环节协调互动，打破传统电网业务依赖于分环节、分条块数据应用边界，这就需要统筹汇聚、应用全网采集控制数据；三是时效性更强，全环节海量数据实时汇聚和高效处理，对数据采、传、存、用提出更高时效性要求，需要统筹提升感知采集频率以及计算算力、网络通道和安全防护，共同提供支撑；四是随机性更高，电源侧和负荷侧均呈现强随机性，对电力系统的安全稳定运行提出更高要求，需要统筹优化拓展控制方式，建立灵活、可靠、经济的控制手段；五是服务更多元，在支撑电力系统安全稳定运行的同时，也要服务国家“双碳”目标落地，需要统筹电、碳数据采集和相关应用需求，支持碳监测、碳核查和碳交易等应用。

在电网的发展方向上，《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力。明确以消纳可再生能源为主的增量配电网、微电网和分布式电源的市场主体地位。

《“十四五”可再生能源发展规划》也具体提出，加强电网基础设施建设及智能化升级。推动配电网扩容改造和智能化升级，提升配电网柔性开放接入能力、灵活控制能力和抗扰动能力，增强电网就地就近的平衡能力，构建适应大规模分布式可再生能源并网和多元负荷需要的智能配电网。

数字技术发展使数字电网建设提速

在数字经济时代，传统物理电网与新一代数字技术深度融合，正在不断催生数字电网的新业态。

“利用现代信息技术，实现源-网-荷-储海量资源可观、可测、可控，提升电力系统智能互动、灵活调节水平。传统能源电力配置方式由部分感知、单向控制，转变为高度感知、双向互动、智能高效。”中国工程院院士舒印彪介绍。

“数字技术的发展为新型电力系统的建设带来了新可能。”国家电网副总信息师王继业分析，首先，带来广泛互联互通的新可能。数字传感和物联技术全面感知和连接电力系统各类复杂多元的终端设备，使连接的范围不断扩大。其次，带来全局协同计算新可能。利用云计算、边缘计算等数字技术构建全局算力服务，实现算力资源按需动态调配，可支撑海量新能源并网。再次，带来智能友好互动的可能。人工智能等技术与电网业务深度融合，可实现对源网荷储全环节海量分散对象的智能协调控制。最后，全域协同计算也成为可能。大量数据使得全域在线透明成为可能，推动新型电力系统全环节在线、全业务透明。

南方电网北京分公司总经理陈伟荣表示，数字电网充分发挥超大规模信息连接和处理能力，在供给侧支撑风光水火互替，在用户侧提升对各类用能资源的时空调节能力，在电网侧提升感知、控制能力。

此外，依托数字电网技术，可支持实现新型电力系统多网融合互联。微型传感、智能终端可为新型电力系统提供边缘感知和控制能力，电力物联网可为新型电力系统超大规模信息接入与采集提供信息汇集平台。

以5G技术为例，这个高速的通信发展使数字电网建设“提速”。随着智能电网等新型电力系统构建不断深入，分布式电源、分布式储能和分布式负荷等大量增长，电力系统逐步呈现终端设备海量接入、信息采集爆炸式增长、运行控制高度灵活等特点，传统控制、通信模式已难以满足需求。而5G技术可很好地解决此类问题，助力电力通信的可观、可测、可控，提高能源综合利用效率及服务质量，大大提升用户的用电体验。

电网应用落地 推动新型电力系统建设

以数字技术为驱动，以数据为核心要素，推动新能源消纳与新型电力系统建设，电网公司已经提前布局，并且取得了颇为显著的成效。

范鹏展介绍，国家电网公司打造了精准反映、状态及时、全域计算、协同联动的新型电力系统数字技术支撑体系，统筹新型电力系统各环节感知和连接，强化共建共享共用，融合数字技术的计算分析，提高电网的可观、可测、可调和可控能力。

促进新能源消纳方面，通过建设企业级实时量测中心，实时汇聚新能源电力系统全环节采集数据，整合各类要素和可调节资源，支持多时间、空间尺度全局协同优化，进一步提升电网能源资源优化配置能力。

由国网青海电力牵头建设的青海省能源大数据中心就是国家电网建设数字电网的一个缩影。这是国内首个集数据汇集、存储、服务、运营于一体的新能源大数据创新平台，不仅能为新能源企业提供天气预测、发电功率预测等精准服务，帮助新能源企业提升效率效益，而且能实时监测数百乃至数千千米之外的风机、光伏板等发电设备的运行情况，助力新能源企业科学管理、降本增效。截至2022年8月，平台接入新能源场站298座，接入的发电装机规模达到全省总装机的40%。该中心对其中67座电站实现了远程监测、控制和管理，电站设备预警准确率达到80%，电站管理效率提升20%以上。

南方电网公司先后印发了《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》、《南方电网公司建设新型电力系统行动方案（2021—2030年）白皮书》提出，南方电网公司将加快数字化转型，提升数字技术平台支撑能力和数字电网运营能力，选择新能源接入比例较高的区域电网打造数字电网承载新型电力系统先行示范区。

东莞一座充电站运用了“光储充一体化”数字化技术，充电站中的电能不仅能够“自发自用、余电存储”，还能参与“盈余上网、削峰填谷”，相当于智能化的微电网。为了有效参与区域电网调节、达到多能互补，这座新型数字化充电站接入广东东莞供电局能源互联共享平台，接受统一管理和调度控制，协助提升区域内新能源消纳水平。

谈起数字电网建设对能源生态的重构，国家发改委宏观经济管理专家委员会秘书长、现代经济研究院执行院长易昌良表示，高度智能化的数字电网，应持续深化数字电网技术，坚持以能源产业需求为导向，组织数字电网领域各方资源，完善数字电网的基础架构，并加强标准引领和编制，实现继续创新、标准创制、产业应用之间的协同发展。

(责编：蒲江）