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| 數字觸“網” 未來電網會是怎樣？ |
| （時間:2023/10/7 12:38:27） |
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世界范圍內以數字化、智能化為特征的工業4.0正在進行中，而今世界再次站在變革的風口，“碳達峰碳中和”已成為全球主要經濟體的共識和使命，云計算、大數據、AI、5G等數字化技術的崛起，正帶來一場廣泛而深刻的社會經濟變革。
新型電力系統為什么需要數字電網？
新型電力系統源網荷儲各環節緊密銜接、協調互動，海量對象廣泛接入、密集交互，打破了傳統電網業務依賴分環節、分條塊數據應用的邊界，需要統籌匯聚、應用全網采集控制數據，應對新能源處理不確定帶來的平衡難題。
新能源廣泛接入是新型電力系統涉及的采集控制對象規模更大，且逐步向配電側和用戶側延伸和下沉，大量對象單點容量低、位置分散，需要統籌采集控制裝置的管理，優化配置策略，提升采集的控制有效性。
新型電力系統的電源側和負荷側均呈現強隨機性，需要統籌優化拓展現有控制方式，應用多種控制策略、控制渠道，建立靈活、可靠、經濟的控制手段。建立在源網荷儲全環節海量數據實時匯聚和高腰處理的基礎上，對數據采集、傳輸、儲存、應用提出了更高的時效性要求，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。
“數字化”與“電網”的加速融合，推動電網行業上下游鏈條走向全面改造。無論是電力系統結構從大機組、遠距離、超高壓聯網，向骨干電源與分布式電源結合、主干電網與局域配網和微電網結合演進；還是電力企業管理模式、技術體系、生態構建全面變革，從“單一保障供能”向“生態系統服務商”的轉型，都需要電網數字化來支撐。
傳統的電網技術已經無法滿足新型電力系統的建設需要。數字電網充分利用大數據、人工智能等新一代信息通信技術，數字電網的建設過程是傳統電網的數字化、智能化、互聯網化過程。
以“計算能力+數據+模型+算法”形成強大的“算力”，依托物聯網、互聯網打通電網相關各方的感知、分析、決策、業務等各環節，使電力系統具備超強感知能力、明智決策能力和快速執行能力，從而變革傳統電網的管理、運營和服務模式，驅動相關產業的能量流、資金流、物流、業務流、人才流的廣泛配置，用“電力+算力”推動能源革命和新能源體系建設，助力國家經濟體系現代化，構建本體安全的數字電網新體系。
兩網對數字化的探索
國家電網
從2009年構建堅強的智慧電網，解決經濟發展電力大規模輸送問題；到2016年的能源互聯網，對現代能源體系與信息技術進行深入融合，推動產業轉型；再到2019年的泛在電力物聯網和2021年新型電力系統，以順應數字經濟和“雙碳” 的發展趨勢。
2020年，國網在數字新基建領域投入247億元；2021年12月13日，國網發布的“數字新基建”十大重點建設任務：主要用來部署電網數字化平臺：能源大數據中心、電力大數據應用、電力物聯網、能源工業云網、智慧能源綜合服務、能源互聯網5G應用、電力人工智能應用、能源區塊鏈應用、電力北斗應用。2022年7月23日，國家電網有限公司在第五屆數字中國建設峰會上發布《新型電力系統數字技術支撐體系白皮書》。
2021年9月9日，在2021能源電力轉型國際論壇上，國家電網公司董事長、黨組書記辛保安披露，“十四五”期間國家電網計劃投入3500億美元（約合2.23萬億元），推進電網轉型升級。國家電網董事長辛保安日前在接受央視采訪時表示，2023年公司將加大投資，電網投資將超過5200億元人民幣，再創歷史新高。
南方電網
2019年南網首次將數字化轉型提高到戰略高度，同年，全面建成基于云數一體的數字化基礎平臺，成立全球首家數字電網研究院。2020年深化平臺應用推動業務變革；2021年數字電網建設促進三商轉型。
2021年11月，南方電網公司印發《南方電網“十四五”電網發展規劃》提出，“十四五”期間，南方電網電網建設將規劃投資約6700億元，較“十三五”增加33%，進一步加快電網數字化轉型步伐。
輸變電數字化、配網數字化、電力調度是目前新型電力系統里電網需要優化解決的問題。
輸變電數字化：智能巡檢、操作排除安全隱患，機器巡視為主、人工檢查型巡視為輔的巡視模式、“調度監控中心替代”的遠方操作模式等。
Eg：國家電網公司深化“立體巡檢+集中監控”輸電運維模式，2022年實現規模化應用無人機巡檢鐵塔398萬基，較人工效率提升66.6%;建成306個集中監控班組，特高壓線路、重要輸電通道基本實現可視化覆蓋。
南方電網全網配備8000架無人機，110kV以上線路覆蓋率95%，全年機巡88.7萬公里，占比約70%；全網500KV及以上線路三維數字化通道、無人機覆蓋率100%，配置2.1萬套輸電在線監測終端，全網500kV及以上線路外部隱患終端覆蓋率100%。
配電數字化：利用“云大物移智鏈”技術，實現配電網資產管理智能化、現場作業數字化、電網運行智慧化、生產決策智慧化。
（1）多源配網運營：隨著高比例分布式電源和多樣化負荷的接入， 城市配電網將呈現出“有源”、“多向”、“雙高”的特征。未來將繼續規范接入標準、推動一二次設備融合、提升邊緣計算能力、推進光纖通訊，同時結合虛擬電廠方案，推動配網側高效運營。
（2）自愈配網調控：全面感知監測能力、提高通訊能力、提高AI解決問題能力。
（3）網荷友好互動：友好滿足各類電源和用能設施接入需要，實現客戶側可調節負荷設備的即插即用，柔性聯接。
Eg:相關專家在主題為“數字化配網探究”的報告中，明確提出隨著配網用電需求連年攀升，用電場景從過去單一供電模式轉向多元化服務模式轉變，分布式電源、智慧充電樁等場景對配網業務數字化轉型提出更高要求。國網公司旨在通過數字化、網絡化、智能化打造智慧配電網，提升電網綠色安全、泛在互聯、高效互動和智能開放能力。
配電網作為服務客戶的“最后一公里”，以數字化技術，實現配電網“設備狀態、運行環境、作業風險、用戶用電”的全感知，解決配電網的“停電在哪里、負荷在哪里、風險在哪里”等問題，提升精細化管理服務水平。
電力調度數字化：數智調度助力數字電網構建
（1）智能電網調度：提升電力預測的可靠性，和調度部門的指令傳達、操作鏈接等數字化水平，實現高效頂層電力調度。
（2）虛擬電廠：虛擬電廠概念的核心可以總結為“通信”和“聚合”。虛擬電廠的關鍵技術主要包括協調控制技術、智能計量技術以及信息通信技術。虛擬電廠最具吸引力的功能在于能夠聚合DER參與電力市場和輔助服務市場運行，為配電網和輸電網提供管理和輔助服務。
電網涉及千家萬戶，聯接能源生產和消費，不僅是能源傳遞的重要基礎，也是關系國計民生的能源產業重要支柱。
十四五期間，電網基礎設施數字化的加快改造和建設，提高電力系統調節能力，加強源網荷儲銜接，為清潔能源消納提供可靠、高效的電力保障，將為“雙碳”目標實現及構建新型電力系統提供有力支撐。
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