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    行業(yè)新聞
    數智化堅強電網(wǎng)的“四大功能”
    2024-02-19

    來(lái)源:國家電網(wǎng)公司

    數智化堅強電網(wǎng)作為新型電網(wǎng)的重要形態(tài),是推進(jìn)新型電力系統、新型能源體系建設的核心環(huán)節和主要抓手,不僅在改造電網(wǎng)形態(tài)、增強電網(wǎng)功能方面發(fā)揮重要作用,還將依托數智化深度嵌入、廣泛連接、高頻互動(dòng)的內在特征,在全行業(yè)全社會(huì )中發(fā)揮不可忽視的支撐賦能功能,集中體現在數智賦能賦效、電力算力融合、主配協(xié)調發(fā)展和結構堅強可靠四方面。

    一、數智賦能賦效:數智化堅強電網(wǎng)以數據跨系統協(xié)同與深度應用有力支撐電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展,進(jìn)一步推動(dòng)能源轉型深入、碳管理體系優(yōu)化、經(jīng)濟社會(huì )監測完善與國際競爭主動(dòng)

    數智化堅強電網(wǎng)是數字化智能化技術(shù)深入融合嵌入電網(wǎng)生產(chǎn)運行與管理運營(yíng)過(guò)程的新型電網(wǎng)形態(tài),能夠增強以電網(wǎng)為樞紐的能源電力系統互聯(lián)互通能力、供需匹配能力、風(fēng)險應對能力和綜合服務(wù)能力。以數據流在源網(wǎng)荷儲各環(huán)節的充分共享流動(dòng),承載信息流、能量流、價(jià)值流的交換互動(dòng),一是提升可再生能源智能化配置能力,支撐解決可再生能源大規模并網(wǎng)、大范圍配置問(wèn)題。二是提升電力供需靈活匹配能力,適應新能源高比例接入、大規模消納及由此帶來(lái)的供需匹配要求。三是增強風(fēng)險自動(dòng)監控與響應能力,實(shí)時(shí)監測并超前預警電網(wǎng)安全穩定運行控制狀態(tài)與風(fēng)險。四是培育數智化新興服務(wù)能力,為電動(dòng)汽車(chē)、虛擬電廠(chǎng)、共享儲能、靈活負荷等多方能量資源共享與交易提供更加智能高效的服務(wù)。

    此外,電網(wǎng)數字化智能化水平提升對能源轉型、環(huán)境保護、經(jīng)濟發(fā)展和國際競爭等都能夠產(chǎn)生顯著(zhù)的外部溢出效應。一是數智化堅強電網(wǎng)增強能源物理系統、產(chǎn)業(yè)系統、治理系統的連接融合與協(xié)同互動(dòng)水平。依托電網(wǎng)在能源系統中的樞紐地位,通過(guò)跨區域、跨企業(yè)、跨設備的多源異構數據高頻或實(shí)時(shí)對齊、協(xié)同與融合,牽引供應端智慧電廠(chǎng)、智慧礦山、智慧油田發(fā)展壯大,需求端智能用能設備、虛擬電廠(chǎng)等新興模式培育,以及輸送端自適應調控多品類(lèi)能源供需匹配。這不僅帶動(dòng)能源產(chǎn)供儲銷(xiāo)物理系統的高效經(jīng)濟運行,還通過(guò)更高水平的跨企業(yè)、跨行業(yè)數智化治理能力,將產(chǎn)業(yè)鏈延伸至先進(jìn)制造、數字技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)中,豐富產(chǎn)業(yè)生態(tài),增強上下游協(xié)同聯(lián)動(dòng)能力。二是數智化堅強電網(wǎng)以精細、準確、實(shí)時(shí)的用能數據采集計量支撐我國碳系統高質(zhì)量發(fā)展,助力“雙碳”目標實(shí)現。數智化能夠深刻應用并充分放大電網(wǎng)廣泛連接、準確反映我國生產(chǎn)生活活動(dòng)的優(yōu)勢,通過(guò)電碳計量轉換,以電力數據為基礎支撐碳計量、碳交易、碳管理體系建設。三是數智化堅強電網(wǎng)支撐我國經(jīng)濟社會(huì )運行態(tài)勢跟蹤監測,輔助政府決策、行業(yè)分析與企業(yè)發(fā)展。各行業(yè)現代化水平逐步提高,電力數據反映三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀態(tài)的完整與準確程度也越來(lái)越高,電網(wǎng)數智化水平的提升將能夠更細致、更廣泛、更精準地采集存儲傳輸各行業(yè)用電數據,同時(shí)配合電力數據在多主體間的流通應用,更加充分地發(fā)揮電力數據的決策支撐價(jià)值。四是數智化堅強電網(wǎng)助力更好把握能源轉型國際標準規范發(fā)展先機,增強我國關(guān)鍵基礎設施安全穩定運行能力。電力系統是全球人造復雜巨系統之一。當前國際形勢下,加強數智化堅強電網(wǎng)建設有利于我國搶抓將數字化建設經(jīng)驗推廣成國際標準規范的先機。同時(shí),電網(wǎng)作為關(guān)鍵基礎設施,電網(wǎng)數智化水平的提升能夠增強對網(wǎng)架安全風(fēng)險的監測預警能力和主動(dòng)防御能力。

    二、電力算力融合:數智化堅強電網(wǎng)以電力和算力在技術(shù)、設施和機制多方面深度融合發(fā)展,催生電力算力一體化資源供給調配服務(wù)發(fā)展,推動(dòng)“東數西算”戰略落地,培育全新發(fā)展空間和動(dòng)能

    數智化堅強電網(wǎng)將有力支撐電力算力融合發(fā)展,實(shí)現算力支撐電力運行、電力保障算力用能,并通過(guò)融合電力算力技術(shù)、設備與機制,形成一體化的資源供給與調配服務(wù)。一是算力深度服務(wù)電力數智化發(fā)展,提升電力系統運行質(zhì)效、創(chuàng )新發(fā)展模式。算力賦能自動(dòng)化供電網(wǎng)絡(luò )、智能化輸電調度與智慧化電力服務(wù)發(fā)展,支撐發(fā)電到用電各環(huán)節之間的能量流、信息流和價(jià)值流的雙向流動(dòng)與交互,提升電力系統全環(huán)節的高效經(jīng)濟運行水平。二是電力保障包括數據存儲、網(wǎng)絡(luò )傳輸、計算分析在內的算力穩定快速供給。近年,我國算力基礎設施規模保持大幅增長(cháng),數據中心規模年均增速20%。據中國信通院測算,到2030年,我國數據中心耗電量將超過(guò)3800億千瓦時(shí),如果不采用可再生能源,碳排放量將超過(guò)2億噸,快速增長(cháng)的算力需求對綠色安全穩定電力提出更高要求。三是電力算力交織形成新型綜合服務(wù)形態(tài),支撐滿(mǎn)足全社會(huì )關(guān)于經(jīng)濟、安全、便捷電力算力服務(wù)的需求。復合聚合商、虛擬電廠(chǎng)、儲能公司、分布式能源交易等新型服務(wù)提供商不僅提供直接的能源電力供應服務(wù),更會(huì )提供綜合算力的咨詢(xún)規劃服務(wù)。

    此外,數智化堅強電網(wǎng)推進(jìn)電力算力融合,還在支撐國家戰略落地、擴展發(fā)展空間和培育發(fā)展動(dòng)能方面發(fā)揮重要作用。一是電力算力融合推進(jìn)“東數西算”工程深入落地。算力樞紐節點(diǎn)和數據中心集群對安全可靠的電力供應具有較高需求。因此,配套電網(wǎng)建設是推進(jìn)“東數西算”工程的內在要求。數智化堅強電網(wǎng)通過(guò)桿塔融合、多站融合等方式實(shí)現算力與電力的相近協(xié)同建設,支撐“東數西算”工程切實(shí)落地。二是電力算力融合將催生區別于傳統電力、算力行業(yè)的全新發(fā)展空間。電力算力融合涉及電力技術(shù)與數字技術(shù)、電力設施與算力設施、電力市場(chǎng)與數據市場(chǎng)、電網(wǎng)運行機制與數智創(chuàng )新規律等多方面的深度耦合,將進(jìn)一步為一批專(zhuān)精特新企業(yè)開(kāi)辟創(chuàng )新應用空間,形成電力行業(yè)與算力行業(yè)之外的市場(chǎng)化“藍?!?,或將在電力算力規劃布局、演進(jìn)模擬、服務(wù)撮合、模式創(chuàng )新、節能測算等方面發(fā)力。

    三、主配協(xié)調發(fā)展:數智化堅強電網(wǎng)順應能源轉型和新型電力系統構建的新形勢新需求,推進(jìn)主配網(wǎng)協(xié)同控制能力建設,結合主配網(wǎng)實(shí)時(shí)運行方式,實(shí)現能源的全域、全息把控,調度指揮管理能力顯著(zhù)提升

    主配網(wǎng)協(xié)調發(fā)展通過(guò)建立主配電網(wǎng)圖模數據交互機制、建立主配電網(wǎng)風(fēng)險分析、合環(huán)分析、故障處置等業(yè)務(wù)協(xié)同機制,推動(dòng)主配網(wǎng)多源數據融合應用及故障信息共享,提升事故處置效率,提升主配網(wǎng)運行狀態(tài)的全景感知能力,提高多業(yè)務(wù)、跨部門(mén)間協(xié)作處置效率,提高電網(wǎng)安全運行控制水平,提升電網(wǎng)運行控制效率。一是提升電力系統整體性能。通過(guò)構建有機的骨干結構,確保主網(wǎng)和配網(wǎng)在時(shí)空上緊密銜接,優(yōu)化結構和運行方式,提高系統的整體穩定性和可靠性,確保電力系統在不同環(huán)境下能夠保持卓越性能。二是提高傳輸效率。通過(guò)系統化的電能傳輸路徑優(yōu)化,確保電能傳輸的經(jīng)濟性,提高能源傳輸效率,增強系統靈活性,更好地適應動(dòng)態(tài)變化的運行環(huán)境。三是助力新能源快速發(fā)展。實(shí)現新能源與傳統能源的協(xié)同融合,提升新能源消納水平,更高效地利用新能源,引領(lǐng)電力系統邁向可持續、清潔的未來(lái)。四是加強主配網(wǎng)協(xié)同故障處置能力。通過(guò)建立主配網(wǎng)故障處置協(xié)同機制,推動(dòng)主配網(wǎng)多源數據融合應用及故障信息共享,實(shí)現主配網(wǎng)協(xié)同的故障恢復策略分析,根據故障后潮流和配網(wǎng)自動(dòng)化負荷全停全轉、饋線(xiàn)自動(dòng)化等功能,實(shí)現電網(wǎng)故障快速隔離與供電恢復。同時(shí),主配網(wǎng)協(xié)同的故障追憶與評估功能,對故障處置操作進(jìn)行全過(guò)程反演,評估設備、裝置、系統應用有效性和正確性,以實(shí)現處置策略的優(yōu)化提升,提高電力系統在面對故障時(shí)的響應速度和處理效能,確保系統持續穩定供電。

    主配網(wǎng)協(xié)調發(fā)展不僅對電力系統內部產(chǎn)生深遠影響,更在整合行業(yè)和社會(huì )方面發(fā)揮重要作用。一是優(yōu)化能源供應鏈的協(xié)同效應。主配網(wǎng)協(xié)調發(fā)展使能源的生產(chǎn)、傳輸和分配更加高效和協(xié)調,提高能源行業(yè)的整體效益,推動(dòng)了更廣泛的產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,促進(jìn)了全能源行業(yè)鏈的健康發(fā)展。二是助力經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展。通過(guò)提升電力系統整體性能,降低能源波動(dòng)對經(jīng)濟的影響,有助于經(jīng)濟結構優(yōu)化,提升社會(huì )韌性,為可持續發(fā)展奠定堅實(shí)基礎。

    四、結構堅強可靠:電網(wǎng)安全可靠是基本前提,始終把保障安全可靠供電作為電網(wǎng)的首要任務(wù),推進(jìn)網(wǎng)架韌性、安全質(zhì)效升級,實(shí)現網(wǎng)架結構清晰堅強、供電能力合理充裕、設備設施健康可靠、供電質(zhì)量持續提升

    數智化堅強電網(wǎng),“堅強可靠”是基礎,“數智化”是關(guān)鍵,需維持自身安全穩定運行,保障用戶(hù)安全可靠用能,維護電力產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全穩定性,助力能源安全。一是提高電網(wǎng)的保障能力。通過(guò)建設堅強可靠的結構,電力系統在面臨各種挑戰和突發(fā)情況時(shí)能夠保持持續供電的能力,提高電網(wǎng)的抗災能力和穩定性。二是提升本地支撐作用。隨著(zhù)新能源大規模高比例開(kāi)發(fā)利用,以及新型負荷的不斷攀升,電力負荷峰谷差越來(lái)越大,長(cháng)周期、短周期靈活調節資源的需求不斷增加。送端地區兼顧電力送出和就地消納兩種需求,補強“只出不進(jìn)”布局短板,提升本地支撐作用。三是充分發(fā)揮資源優(yōu)化配置能力。受端地區充分預估新能源時(shí)空分布特性,提升電網(wǎng)布局整體化水平和覆蓋密度,充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò )化配置優(yōu)勢。四是優(yōu)化電力系統的調節能力。通過(guò)引入先進(jìn)的調節技術(shù)和策略,使電力系統具備靈活調節的能力,能夠迅速適應負荷變化和新能源波動(dòng),提高系統的調節柔性。

    結構堅強可靠的數智化堅強電網(wǎng)具有廣泛的外部效應,涵蓋了能源行業(yè)、環(huán)境保護和國際競爭等方面。一是行業(yè)協(xié)同效應提升。電力系統的堅強可靠性直接關(guān)系能源生產(chǎn)、傳輸和分配的協(xié)同性,為能源行業(yè)鏈的健康發(fā)展提供有力支撐。二是提高清潔能源的有效利用。以堅強可靠的電網(wǎng)結構為基礎,更好地適應新能源波動(dòng),減少對傳統能源的依賴(lài),降低碳排放,助力“雙碳”目標實(shí)現。三是國際競爭力提升。穩定的電力供應是國家基礎設施和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱,能夠吸引投資、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新,使國家在全球能源市場(chǎng)中更具競爭力。同時(shí),以清潔高效的電力系統履行國家在可持續發(fā)展方面的承諾,有助于提升國際形象。

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