世界范围内以数字化、智能化为特征的工业4.0正在进行中,而今世界再次站在变革的风口,“碳达峰碳中和”已成为全球主要经济体的共识和使命,云计算、大数据、AI、5G等数字化技术的崛起,正带来一场广泛而深刻的社会经济变革。
新型电力系统为什么需要数字电网?
新型电力系统源网荷储各环节紧密衔接、协调互动,海量对象广泛接入、密集交互,打破了传统电网业务依赖分环节、分条块数据应用的边界,需要统筹汇聚、应用全网采集控制数据,应对新能源处理不确定带来的平衡难题。
新能源广泛接入是新型电力系统涉及的采集控制对象规模更大,且逐步向配电侧和用户侧延伸和下沉,大量对象单点容量低、位置分散,需要统筹采集控制装置的管理,优化配置策略,提升采集的控制有效性。
新型电力系统的电源侧和负荷侧均呈现强随机性,需要统筹优化拓展现有控制方式,应用多种控制策略、控制渠道,建立灵活、可靠、经济的控制手段。建立在源网荷储全环节海量数据实时汇聚和高腰处理的基础上,对数据采集、传输、储存、应用提出了更高的时效性要求,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。
“数字化”与“电网”的加速融合,推动电网行业上下游链条走向全面改造。无论是电力系统结构从大机组、远距离、超高压联网,向骨干电源与分布式电源结合、主干电网与局域配网和微电网结合演进;还是电力企业管理模式、技术体系、生态构建全面变革,从“单一保障供能”向“生态系统服务商”的转型,都需要电网数字化来支撑。
传统的电网技术已经无法满足新型电力系统的建设需要。数字电网充分利用大数据、人工智能等新一代信息通信技术,数字电网的建设过程是传统电网的数字化、智能化、互联网化过程。
以“计算能力+数据+模型+算法”形成强大的“算力”,依托物联网、互联网打通电网相关各方的感知、分析、决策、业务等各环节,使电力系统具备超强感知能力、明智决策能力和快速执行能力,从而变革传统电网的管理、运营和服务模式,驱动相关产业的能量流、资金流、物流、业务流、人才流的广泛配置,用“电力+算力”推动能源革命和新能源体系建设,助力国家经济体系现代化,构建本体安全的数字电网新体系。
两网对数字化的探索
国家电网
从2009年构建坚强的智慧电网,解决经济发展电力大规模输送问题;到2016年的能源互联网,对现代能源体系与信息技术进行深入融合,推动产业转型;再到2019年的泛在电力物联网和2021年新型电力系统,以顺应数字经济和“双碳” 的发展趋势。
2020年,国网在数字新基建领域投入247亿元;2021年12月13日,国网发布的“数字新基建”十大重点建设任务:主要用来部署电网数字化平台:能源大数据中心、电力大数据应用、电力物联网、能源工业云网、智慧能源综合服务、能源互联网5G应用、电力人工智能应用、能源区块链应用、电力北斗应用。2022年7月23日,国家电网有限公司在第五届数字中国建设峰会上发布《新型电力系统数字技术支撑体系白皮书》。