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數(shù)字技術(shù)在新型電力系統(tǒng)里怎么用
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要舉措。2021年4月，南方電網(wǎng)公司發(fā)布《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(shū)》，闡明數(shù)字電網(wǎng)將成為承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)。數(shù)字電網(wǎng)是以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以現(xiàn)代電力能源網(wǎng)絡(luò)與新一代信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)字技術(shù)與能源企業(yè)業(yè)務(wù)、管理深度融合，不斷提高數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，而形成的新型能源生態(tài)系統(tǒng)。
開(kāi)展數(shù)字電網(wǎng)承載新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)建設(shè)，需要重點(diǎn)利用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)示范區(qū)的全面可觀、精確可測(cè)、高度可控：
在可觀性方面，利用小微傳感、芯片化智能終端等提供靈活、便捷、準(zhǔn)確、高效的邊緣感知能力，形成覆蓋新型電力系統(tǒng)的神經(jīng)末梢網(wǎng)絡(luò)，快速準(zhǔn)確掌握電力系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)、各組成單元及整體的物理性能、運(yùn)行方式、實(shí)時(shí)狀態(tài)、運(yùn)行效率、健康狀態(tài)和環(huán)保水平，同時(shí)掌握各類控制裝置的動(dòng)態(tài)行為、環(huán)境信息和市場(chǎng)信息、相關(guān)人員和企業(yè)運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)全面可觀。
在可測(cè)性方面，海量數(shù)據(jù)和廣泛連接使數(shù)字電網(wǎng)獲取的數(shù)據(jù)資源大幅提升，使其能夠從數(shù)據(jù)層面打破傳統(tǒng)技術(shù)的界限，在數(shù)字空間實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合與提煉，從而更加準(zhǔn)確完善地刻畫(huà)電網(wǎng)狀態(tài)。借助人工智能和大數(shù)據(jù)分析方法，開(kāi)展基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的長(zhǎng)時(shí)間尺度、高準(zhǔn)確度的新能源發(fā)電預(yù)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)，有效降低電力系統(tǒng)的隨機(jī)性，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)運(yùn)行趨勢(shì)精確可測(cè)。
在可控性方面，應(yīng)用智能終端、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，構(gòu)建廣域分布的邊緣節(jié)點(diǎn)，提升新能源、儲(chǔ)能等大規(guī)模市場(chǎng)主體接入、控制、運(yùn)營(yíng)和區(qū)域自治的能力；應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建支撐電網(wǎng)運(yùn)行的云大腦，提升大范圍資源優(yōu)化處理和調(diào)配的能力，依托強(qiáng)大算力支撐海量終端設(shè)備參與電力系統(tǒng)感知與調(diào)控過(guò)程，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)高度可控。
數(shù)字電網(wǎng)承載新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)宜選擇在新能源滲透率較高、省級(jí)或地區(qū)級(jí)電網(wǎng)規(guī)模、運(yùn)行相對(duì)獨(dú)立的地區(qū)開(kāi)展，結(jié)合當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性等實(shí)際情況，以發(fā)揮數(shù)字賦能與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)作用、新能源高滲透率接入與充分消納、降碳減排為目標(biāo)，重點(diǎn)建設(shè)如下場(chǎng)景：
提升先行示范區(qū)源荷預(yù)測(cè)精度。結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，開(kāi)展先行示范區(qū)電網(wǎng)側(cè)與新能源場(chǎng)站側(cè)新能源發(fā)電預(yù)測(cè)，開(kāi)展先行示范區(qū)分布式電源發(fā)電網(wǎng)格預(yù)測(cè)；結(jié)合用戶畫(huà)像和外界氣象條件變化，開(kāi)展基于人工智能模型和大數(shù)據(jù)的先行示范區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)。數(shù)字電網(wǎng)通過(guò)充分挖掘海量非電氣參數(shù)與電氣參數(shù)的大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系、深度學(xué)習(xí)，提高負(fù)荷及新能源發(fā)電預(yù)測(cè)精度和廣度，為先行示范區(qū)新型電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行及控制應(yīng)用提供短期和超短期預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，降低系統(tǒng)隨機(jī)性。
構(gòu)建先行示范區(qū)電網(wǎng)友好型新能源場(chǎng)站。數(shù)字電網(wǎng)運(yùn)用云邊融合和先進(jìn)控制技術(shù)增強(qiáng)新能源場(chǎng)站主動(dòng)參與系統(tǒng)一次調(diào)頻能力，為系統(tǒng)運(yùn)行提供虛擬慣性。在先行示范區(qū)的新能源場(chǎng)站，部署具備新能源主動(dòng)支撐能力的功率快速控制系統(tǒng)，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的快速功率控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新能源場(chǎng)站的慣性控制、一次調(diào)頻、有功功率自動(dòng)控制、無(wú)功電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能，提升示范區(qū)新能源場(chǎng)站對(duì)新型電力系統(tǒng)功率支撐能力，構(gòu)建電網(wǎng)友好型新能源場(chǎng)站。
助力先行示范區(qū)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)。在先行示范區(qū)構(gòu)建基于云大腦和邊緣節(jié)點(diǎn)兩級(jí)融合的新型電力系統(tǒng)云邊融合調(diào)控體系，支持千萬(wàn)臺(tái)級(jí)新能源發(fā)電設(shè)備作為主力電源參與新型電力系統(tǒng)調(diào)控過(guò)程，支持海量用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源作為虛擬電廠參與新型電力系統(tǒng)調(diào)控過(guò)程，支撐特性各異的多類型能源分層級(jí)互聯(lián)互通和分區(qū)分類協(xié)同優(yōu)化，支撐先行示范區(qū)源網(wǎng)荷儲(chǔ)雙向互動(dòng)。
賦能先行示范區(qū)調(diào)度運(yùn)行自動(dòng)導(dǎo)航與輔助決策。應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建支撐先行示范區(qū)電網(wǎng)靈活運(yùn)行的云大腦，增強(qiáng)先行示范區(qū)的智能分析與決策水平，實(shí)現(xiàn)智能安全防誤、智能操作代理、智能人機(jī)交互，提升其智能化運(yùn)行水平；構(gòu)建調(diào)度業(yè)務(wù)知識(shí)圖譜模型，實(shí)現(xiàn)新型電力調(diào)度領(lǐng)域綜合知識(shí)問(wèn)答和調(diào)度業(yè)務(wù)決策支持的智能輔助決策，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的智能搜索與智能推送、調(diào)度任務(wù)的智能提醒、調(diào)度操作任務(wù)的自動(dòng)打包分揀等智能交互功能，實(shí)現(xiàn)先行示范區(qū)調(diào)度操作全過(guò)程自動(dòng)代理。
支撐先行示范區(qū)碳排放指標(biāo)透明可觀。在先行示范區(qū)建設(shè)基于數(shù)字電網(wǎng)架構(gòu)的碳排放監(jiān)測(cè)平臺(tái)，開(kāi)展碳排放監(jiān)測(cè)及核算、碳達(dá)峰/碳中和態(tài)勢(shì)感知、碳排放智能預(yù)警、碳減排潛力分析等高級(jí)應(yīng)用。構(gòu)建碳排放追蹤和監(jiān)測(cè)體系，以電力數(shù)據(jù)為核心，融合煤炭、天然氣等能源數(shù)據(jù)和企業(yè)產(chǎn)值等政務(wù)數(shù)據(jù)和企業(yè)數(shù)據(jù)，分析電力系統(tǒng)工、商、農(nóng)等不同類型用戶的能源消費(fèi)、碳排放/吸收相關(guān)數(shù)據(jù)。
此外，在開(kāi)展先行示范區(qū)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)特別注意夯實(shí)數(shù)字電網(wǎng)承載新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)能力。一是要加快建設(shè)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的算力。現(xiàn)階段南方電網(wǎng)以通用算力為主，輔以少量專用算力，不能適應(yīng)未來(lái)海量數(shù)據(jù)處理需求。需結(jié)合新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)實(shí)際場(chǎng)景，研究并建設(shè)滿足新型電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求的算力規(guī)模，包括通用算力、專用算力、超級(jí)算力。二是要加快建設(shè)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的算法。建設(shè)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的通用算法，包含機(jī)器視覺(jué)、語(yǔ)音語(yǔ)義、大數(shù)據(jù)處理等；建設(shè)專用算法，包含新型電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理、認(rèn)知技術(shù)、協(xié)同技術(shù)、控制技術(shù)等，滿足新型電力系統(tǒng)示范區(qū)新能源預(yù)測(cè)/監(jiān)控、電網(wǎng)規(guī)劃、電力電量平衡、頻率控制、雙碳目標(biāo)等各場(chǎng)景下的應(yīng)用需求。三是要加快建設(shè)電網(wǎng)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施。加快建設(shè)完善基于全域傳感的實(shí)時(shí)測(cè)量體系，加快建設(shè)云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)，奠定新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，全面支撐新型電力系統(tǒng)“可觀、可測(cè)、可控”。四是要挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提升業(yè)務(wù)效率和人員績(jī)效。面向政府、企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、個(gè)人等用戶，結(jié)合各業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的實(shí)際應(yīng)用需求和電力大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展數(shù)據(jù)產(chǎn)品研發(fā)和服務(wù)孵化，助力新型電力系統(tǒng)下各利益相關(guān)方高效運(yùn)作。
數(shù)字電網(wǎng)承載新型電力系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期而持續(xù)的過(guò)程，需以先行示范區(qū)為牽引，逐步把典型示范區(qū)建設(shè)推廣成電力系統(tǒng)建設(shè)常態(tài)化工作，最終全面建成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
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