“数字手艺+电力营业”支持新型电力系统建设

构建以新能源为主体的新型电力系统，是包管能源供应清静的主要战略行动，是实现碳达峰、碳中和目的的主要手段，具有重大的历史意义和现实意义。

构建以新能源为主体的新型电力系统面临诸多挑战。首先，景物等为代表的清洁能源发电的随机性、波动性和间歇性以及电动汽车负荷时空随机漫衍等特点，导致系统面临的不确定性进一步增添，电力、电量平衡压力大，电网运行控制越发重大和多变；其次，新能源对极端天气的耐受能力懦弱，包管高比例新能源并网消纳、系统清静和可靠供电的难度更大；最后，古板电力系统中千兆瓦级的煤电机组将被数目重大的兆瓦级风电机组甚至更低容量的光伏发电所取代，特殊是配网侧电网形态爆发转变，漫衍式特征越发显着，新型电力系统中发电装备的数目将抵达万万台级，系统需要处置惩罚的数据将泛起爆炸式增添。

新问题的解决需要与之相顺应的新手艺应用，新型电力系统的特征一定催生新手艺。为了应对新型电力系统建设带来的挑战，需要在“可观、可测、可控”的基础上进一步深化，需要以云盘算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代数字手艺为焦点驱动力，一直提高电网数字化、网络化、智能化水平，加速推动古板电力系统从刚性向无邪韧性的新型电力系统转变，需要运用数字系统理论推动运行控制系统优化、重构，需要基于数字手艺特征提升电网的全域互联、高效感知能力。

面向新型电力系统建设，应聚焦于电网数字化、智能化，以数据流引领和优化电网能量流、营业流，支持营业立异，基于全域物联网“云-管-边-端”架构，围绕新型电力系统“源网荷储用”营业场景，接纳“系列传感+边沿手艺+多类型通讯+统一平台+数据融合+营业智能”手艺蹊径，形成终端到系统应用的整体解决计划，打造“状态全感知、装备全毗连、数据全融合、营业全智能”的全域物联网，提升新能源、柔性负荷等主体的普遍互联、周全感知。

在端侧，终端装备的功效和性能将更多由软件界说，朝着智能化处置惩罚、多功效融合的偏向生长。芯片算力和集成度的快速提升以及轻量化物联网操作系统逐步成熟，解决了边端算力缺乏的问题，“多专业功效融合、智能分层”手艺架构以及“智能化处置惩罚”边端装备成为新型电力系统的主要形态。在配网侧，实现多类型的传感终端与智能网关间的即插即用、远程维护。

在边侧，智能AI应用将逐步深化。团结新型电力系统“源网荷储用”的需求，未来需要大宗的边沿物联网盘算节点实现对种种现场智能传感器、智能营业终端举行统一接入、数据剖析和实时盘算的装置或组件，与物联网平台双向互联，实现跨专业数据就地集成共享、区域自治和云边协同营业处置惩罚。边沿物联网盘算节点团结营业场景的差别，将逐步泛起边端疏散、边端融合和边沿节点三种功效形态，具备硬件平台化、软件容器化的特点，实现软硬件解耦、架构统一通用、个性化定制应用、开放共享的终端应用生态等功效。

在管侧，多类型通讯的场景将进一步富厚。负荷侧资源日益多元疏散，数亿传感装备需要信息联网。电力通讯网的营业需求已向大毗连、低时延、高可靠、大带宽偏向生长。5G作为新一代无线通讯系统的生长偏向，将为数字电网建设提供主要支持，为电力通讯网“最后一公里”无线通讯接入提供更优的解决计划。5G网络以其超高带宽、超低时延、超大规模毗连的特征及优势，以及网络切片、边沿盘算两大焦点能力，可更好地知足数字电网营业的清静性、可靠性和无邪性需求，推动电力通讯网络的智能化升级生长。

在云侧，海量数据的处置惩罚能力将进一步提升。随着新型电力系统的建设，海量装备接入配电网，配网侧需要实时获得漫衍式电源、低压配电台区现场装备的电宇量和状态量数据，对收罗保存请求优先级划分、协议多样化、规模间歇性并推等问题。应增添平台请求优先级划分、规约动态扩展、动态节点管理能力，强化平台毗连能力、装备管理能力与云边协同能力，平台侧应延伸漫衍式光伏、新能源站点、风能、新型储能、智能充电桩等新型应用。应基于统一电网数据模子，以地图为入口，承载全类型电网装备图形、拓扑、台账的编辑、剖析和管理，实现地理、物理、管理数据融合，以无邪开放、周全兼容的方法支持新型电力系统相关营业应用。

数字手艺团结电力营业场景将引发出更大价值。在数字调理方面，基于云边协同的数字电网手艺架构，以虚拟电厂、微网等为聚合载体，基于人工智能的多能互补、自治优化的漫衍式控制、边沿集群盘算、主配一体协同控制手艺，实现云边协同、泛在接入、无邪定制和就地决议，知足差别类型电源、微网的海量接入和大规模协同优化，支持大电网自主巡航及园区微网智慧化管理。

在数字输电方面，基于物联网平台，应用WAPI、北斗定位、智能纠偏和使命航线等新手艺，升级机巡系统，打造云巢巡检新模式，实现航线智能妄想、无人机远程自动驾驶。研制浅易无人机巢、输电感知终端、通讯终端和输电智能网关，实现倾轧、电缆线路的周全监测与数据收罗，实现输电全景信息融合、全域智能决议，提高输电网清静运行和防灾抗灾能力。

在数字变电方面，依托数字手艺，优化升级变电智能网关，实现变电站二、三区数据全收罗；依托南网云和全域物联网平台建设变电运行支持系统，强化人工智能算法研究，提升对表计、装备缺陷的识别准确率，开发巡视点位优化设置功效，做实智能巡视；围绕程序化操作，优化智能操作功效，最终构建全景感知、危害可视、操作可达的数字孪生变电站。

在数字配电方面，以配网生产一线需求为导向，以配电智能网关、智能传感器、智能一二次融合装备为焦点，基于全域物联网平台、南网智瞰等支持平台，打造配网生产运行支持系统，实现配电网装备状态透明、运行状态透明，支持配电网智能运维、智能服务、智能作业，周全提升供电可靠性和客户服务水平。

在数字用电方面，围绕碳达峰、碳中和目的和新型电力系统要求建设需求侧管理平台，包括资源管理、有序用电、需求响应、电能替换、节能服务等功效，支持智能用电营业开展；安排自动需求响应控制器、低压负控开关等终端装备，做实需求侧负荷调理能力；客户侧推广电能替换装备、微网和储能产品，实现绿色低碳、科学有序用能。

以“数字手艺+电力营业”推动新型电力系统建设是一个漫长且艰难的历程，各领域应配合探索，一直提升新型电力系统服务能力，增进我国能源工业转型升级，构建清洁低碳清静高效能源系统。

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