國家電網:加快推動電網向能源互聯網升級
近日,在第五屆數字中國建設峰會智慧能源分論壇上,國家電網有限公司(以下簡稱“國家電網”)發布了《新型電力系統數字技術支撐體系白皮書》(以下簡稱《白皮書》),從新型電力系統對電網數字化提出的新要求、新型電力系統數字體系框架等方面,展示了國家電網以數字技術支撐新型電力系統建設的路徑方案。
新型電力系統對電網數字化提出新要求
“當前,能源電力發展面臨著保障安全可靠供應、加快清潔低碳轉型、助力實現‘雙碳’目標的重大戰略任務。”國家電網數字化部主任魏曉菁表示,國家電網全力構建新型電力系統,并于2021年發布了新型電力系統建設行動方案,今年完成了新型電力系統數字技術支撐體系的設計工作,目前已經投入到了建設實踐之中。
新型電力系統承載著能源轉型的歷史使命,是清潔低碳、安全高效能源體系的重要組成部分,具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好和開放互動等特征。同時,隨著能源格局的深刻調整,給電源結構、負荷特性、電網形態、技術基礎和運行特征帶來了深刻的變化。魏曉菁指出,新型電力系統的新特征、新變化對電網數字化提出了一系列的新要求,主要體現在5個方面。
一是范圍更廣。新型電力系統的采集控制對象范圍更廣、規模更大,而且逐步向配用電側延伸和下沉。大量的對象單元容量低、位置分散,需要統籌采集側控的管理,同時提升采集側控的有效性。
二是環節更多。新型電力系統源網荷儲各環節緊密銜接、協同互動,打破了原來傳統電網依賴于分環節、分條塊數據應用的邊界,需要統籌匯聚應用全網的采集側控數據,來應對新能源出力不確定性等一系列的問題。
三是時效性更強。新型電力系統業務開展需要全環節海量數據的實時匯聚和高效處理,對數據的采、傳、存、用提出了更高的時效性要求。需要統籌提升采集感知的頻度,以及計算的算力、網絡的通道和安全防護的能力,來共同提供支撐。
四是隨機性更高。新型電力系統的電源側和負荷側均呈現出強隨機性,對電網的安全穩定運行提出了更高的要求,需要統籌優化現有的控制方式,應用多種控制策略,建立靈活、可靠、經濟的控制手段。
五是服務更多元。新型電力系統在支撐電力系統安全穩定運行的同時,還要服務國家“雙碳”目標的落地,需要統籌電、碳相關數據的采集和相關應用的要求,來支撐像碳監測、碳核查、碳交易等一系列的應用。
新型電力系統對數字化提出新要求的同時,數字技術也為新型電力系統的構建帶來了可能。
“數字技術在連接方面帶來了廣泛的互聯互通的新可能,在算力方面帶來了全局協同計算的新可能,在數據方面帶來了全局在線透明的新可能,在智能方面帶來了智能友好互動的新可能。”魏曉菁指出,新型電力系統建設必然要求數字技術與能源技術深度融合、廣泛應用,實現電網數字化轉型。
高質量推進新型電力系統建設
《白皮書》指出,構建新型電力系統數字技術,要以數字技術為驅動力,以企業級統籌為抓手,以數據為核心要素,堅持架構中臺化、數據價值化、業務智能化,打造精準反映、狀態及時、全域計算、協同聯動的新型電力系統數字技術支撐體系,來提升電網可觀、可測、可調、可控的能力,構建形成數字智能電網,高質量地推進新型電力系統建設。
魏曉菁表示,新型電力系統數字技術支撐體系的整體框架分為三區四層,即生產控制大區、管理信息大區和互聯網大區三區,以及“采、傳、存、用”4個層次,構建以企業中臺為核心的架構體系,同時打造企業級的實時量測中心。通過企業級實時量測中心,在線匯聚全環節的采集數據,融合數字系統的計算分析,來提升電網的可觀、可測、可調和可控的能力。
新型電力系統數字技術的體系則以數據為核心,重點圍繞主網和配網兩個層次,聚焦電、非電和碳三大類數據,對各層次的關系和數據流轉進行設計。
一是電類數據。在主網側實現主網電力數據的實時感知,并接入生產控制大區,通過企業級實時量測中心,來實現數據的實時轉發和統一的計算服務。在配網側重點是通過配網的最小化采集和終端用戶的用電信息采集等數據采集,來結合靜態電網的網架拓撲,通過計算推演,來實現配網側的可觀、可測、可調和可控。
二是非電力數據。主要是指電網的設備本體,以及運行環境的相關感知信息。通過傳感器、攝像頭等裝置,來實現主配網非電類數據的采集。通過物聯管理平臺,實現非電類的智慧感知管理和數據接入,通過企業級實時量測中心匯聚各類非電的感知數據,為應用提供實時數據的共享和服務。
三是碳類數據。碳類數據主要包括火電廠的碳計量數據、外部能源數據和用戶用電數據,通過能源大數據中心來實現外部能源數據的匯聚,并且傳送至數據中臺,通過兩級數據中臺實現對碳相關數據的統一匯聚,來支撐相關碳數據的分析和業務的開展。
“未來,國家電網將圍繞構建新型電力系統、服務‘雙碳’目標,始終發揮責任央企的表率作用,以建設新型電力系統數字技術支撐體系為起點,以數字技術推進電網更智能,以平臺賦能推動運營更高效,以業務創新推動服務更卓越,以‘雙碳’布局促進能源更綠色,加快推動電網向能源互聯網升級,為促進能源清潔低碳轉型,保障國家能源安全提供國網方案,貢獻國網力量。”魏曉菁說。(林 楚)
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