電網(wǎng)連接著電力生產(chǎn)和消費,處于能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié),是新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺。推動構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),意味著新能源發(fā)電將逐漸成為電力電量供應(yīng)的主體,也對電網(wǎng)帶來了新考驗、新要求。
【資料圖】
“大云物移智能鏈”等新技術(shù)推動電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化將成為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的驅(qū)動力。電網(wǎng)企業(yè)主動適應(yīng)新型電力系統(tǒng)面臨的新形勢、新要求,以數(shù)字化改造提升傳統(tǒng)電網(wǎng)業(yè)務(wù)、資源大范圍優(yōu)化,構(gòu)建廣泛互聯(lián)、智能互動、安全可控的新型電力系統(tǒng),實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
新型電力系統(tǒng)對電網(wǎng)數(shù)字化提出了新要求
“高比例新能源接入增加電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行難度,一是高比例新能源出力隨機性間歇性增加系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)節(jié)和跨季度調(diào)節(jié)困難,二是新能源出力和用電負荷特性不匹配增加系統(tǒng)保供難度尤其在極端氣候條件下的保供困難突出,三是新能源電力電子屬性導致電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行風險增加?!彪娏σ?guī)劃設(shè)計總院清潔能源研究院副院長饒建業(yè)介紹。
他告訴記者,高比例新能源電力系統(tǒng)是一個多時空尺度、多層級、多系統(tǒng)耦合的復(fù)雜巨大系統(tǒng),電網(wǎng)調(diào)度運行更為復(fù)雜,控制措施配置和實施難度加大。傳統(tǒng)調(diào)度運行體系難以適應(yīng)新能源快速發(fā)展需求。隨著大量新能源發(fā)電電源和分布式發(fā)電系統(tǒng)接入,無法做到全面可觀、可測、可控,調(diào)控技術(shù)水平,信息安全防護能力需進一步提升?,F(xiàn)有配電網(wǎng)的單向調(diào)度模式無法適應(yīng)源網(wǎng)荷儲多向互動的運行需求。
“新型電力系統(tǒng)的新特征、新變化對電網(wǎng)數(shù)字化提出了新要求。”國網(wǎng)數(shù)字化工作部副主任范鵬展介紹,一是范圍更廣,采集控制對象規(guī)模更大,大量對象單點容量低、位置分散,這就需要統(tǒng)籌采集控制裝置的管理、優(yōu)化配置策略、提升采集控制有效性;二是環(huán)節(jié)更多,源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)互動,打破傳統(tǒng)電網(wǎng)業(yè)務(wù)依賴于分環(huán)節(jié)、分條塊數(shù)據(jù)應(yīng)用邊界,這就需要統(tǒng)籌匯聚、應(yīng)用全網(wǎng)采集控制數(shù)據(jù);三是時效性更強,全環(huán)節(jié)海量數(shù)據(jù)實時匯聚和高效處理,對數(shù)據(jù)采、傳、存、用提出更高時效性要求,需要統(tǒng)籌提升感知采集頻率以及計算算力、網(wǎng)絡(luò)通道和安全防護,共同提供支撐;四是隨機性更高,電源側(cè)和負荷側(cè)均呈現(xiàn)強隨機性,對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提出更高要求,需要統(tǒng)籌優(yōu)化拓展控制方式,建立靈活、可靠、經(jīng)濟的控制手段;五是服務(wù)更多元,在支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的同時,也要服務(wù)國家“雙碳”目標落地,需要統(tǒng)籌電、碳數(shù)據(jù)采集和相關(guān)應(yīng)用需求,支持碳監(jiān)測、碳核查和碳交易等應(yīng)用。
在電網(wǎng)的發(fā)展方向上,《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出,提高電網(wǎng)對高比例可再生能源的消納和調(diào)控能力。明確以消納可再生能源為主的增量配電網(wǎng)、微電網(wǎng)和分布式電源的市場主體地位。
《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》也具體提出,加強電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及智能化升級。推動配電網(wǎng)擴容改造和智能化升級,提升配電網(wǎng)柔性開放接入能力、靈活控制能力和抗擾動能力,增強電網(wǎng)就地就近的平衡能力,構(gòu)建適應(yīng)大規(guī)模分布式可再生能源并網(wǎng)和多元負荷需要的智能配電網(wǎng)。
數(shù)字技術(shù)發(fā)展使數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)提速
在數(shù)字經(jīng)濟時代,傳統(tǒng)物理電網(wǎng)與新一代數(shù)字技術(shù)深度融合,正在不斷催生數(shù)字電網(wǎng)的新業(yè)態(tài)。
“利用現(xiàn)代信息技術(shù),實現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲海量資源可觀、可測、可控,提升電力系統(tǒng)智能互動、靈活調(diào)節(jié)水平。傳統(tǒng)能源電力配置方式由部分感知、單向控制,轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨雀兄?、雙向互動、智能高效?!敝袊こ淘涸菏渴嬗”虢榻B。
“數(shù)字技術(shù)的發(fā)展為新型電力系統(tǒng)的建設(shè)帶來了新可能?!眹译娋W(wǎng)副總信息師王繼業(yè)分析,首先,帶來廣泛互聯(lián)互通的新可能。數(shù)字傳感和物聯(lián)技術(shù)全面感知和連接電力系統(tǒng)各類復(fù)雜多元的終端設(shè)備,使連接的范圍不斷擴大。其次,帶來全局協(xié)同計算新可能。利用云計算、邊緣計算等數(shù)字技術(shù)構(gòu)建全局算力服務(wù),實現(xiàn)算力資源按需動態(tài)調(diào)配,可支撐海量新能源并網(wǎng)。再次,帶來智能友好互動的可能。人工智能等技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合,可實現(xiàn)對源網(wǎng)荷儲全環(huán)節(jié)海量分散對象的智能協(xié)調(diào)控制。最后,全域協(xié)同計算也成為可能。大量數(shù)據(jù)使得全域在線透明成為可能,推動新型電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)在線、全業(yè)務(wù)透明。
南方電網(wǎng)北京分公司總經(jīng)理陳偉榮表示,數(shù)字電網(wǎng)充分發(fā)揮超大規(guī)模信息連接和處理能力,在供給側(cè)支撐風光水火互替,在用戶側(cè)提升對各類用能資源的時空調(diào)節(jié)能力,在電網(wǎng)側(cè)提升感知、控制能力。
此外,依托數(shù)字電網(wǎng)技術(shù),可支持實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)多網(wǎng)融合互聯(lián)。微型傳感、智能終端可為新型電力系統(tǒng)提供邊緣感知和控制能力,電力物聯(lián)網(wǎng)可為新型電力系統(tǒng)超大規(guī)模信息接入與采集提供信息匯集平臺。
以5G技術(shù)為例,這個高速的通信發(fā)展使數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)“提速”。隨著智能電網(wǎng)等新型電力系統(tǒng)構(gòu)建不斷深入,分布式電源、分布式儲能和分布式負荷等大量增長,電力系統(tǒng)逐步呈現(xiàn)終端設(shè)備海量接入、信息采集爆炸式增長、運行控制高度靈活等特點,傳統(tǒng)控制、通信模式已難以滿足需求。而5G技術(shù)可很好地解決此類問題,助力電力通信的可觀、可測、可控,提高能源綜合利用效率及服務(wù)質(zhì)量,大大提升用戶的用電體驗。
電網(wǎng)應(yīng)用落地 推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)
以數(shù)字技術(shù)為驅(qū)動,以數(shù)據(jù)為核心要素,推動新能源消納與新型電力系統(tǒng)建設(shè),電網(wǎng)公司已經(jīng)提前布局,并且取得了頗為顯著的成效。
范鵬展介紹,國家電網(wǎng)公司打造了精準反映、狀態(tài)及時、全域計算、協(xié)同聯(lián)動的新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術(shù)支撐體系,統(tǒng)籌新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)感知和連接,強化共建共享共用,融合數(shù)字技術(shù)的計算分析,提高電網(wǎng)的可觀、可測、可調(diào)和可控能力。
促進新能源消納方面,通過建設(shè)企業(yè)級實時量測中心,實時匯聚新能源電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)采集數(shù)據(jù),整合各類要素和可調(diào)節(jié)資源,支持多時間、空間尺度全局協(xié)同優(yōu)化,進一步提升電網(wǎng)能源資源優(yōu)化配置能力。
由國網(wǎng)青海電力牽頭建設(shè)的青海省能源大數(shù)據(jù)中心就是國家電網(wǎng)建設(shè)數(shù)字電網(wǎng)的一個縮影。這是國內(nèi)首個集數(shù)據(jù)匯集、存儲、服務(wù)、運營于一體的新能源大數(shù)據(jù)創(chuàng)新平臺,不僅能為新能源企業(yè)提供天氣預(yù)測、發(fā)電功率預(yù)測等精準服務(wù),幫助新能源企業(yè)提升效率效益,而且能實時監(jiān)測數(shù)百乃至數(shù)千千米之外的風機、光伏板等發(fā)電設(shè)備的運行情況,助力新能源企業(yè)科學管理、降本增效。截至2022年8月,平臺接入新能源場站298座,接入的發(fā)電裝機規(guī)模達到全省總裝機的40%。該中心對其中67座電站實現(xiàn)了遠程監(jiān)測、控制和管理,電站設(shè)備預(yù)警準確率達到80%,電站管理效率提升20%以上。
南方電網(wǎng)公司先后印發(fā)了《數(shù)字電網(wǎng)推動構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)白皮書》、《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動方案(2021—2030年)白皮書》提出,南方電網(wǎng)公司將加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型,提升數(shù)字技術(shù)平臺支撐能力和數(shù)字電網(wǎng)運營能力,選擇新能源接入比例較高的區(qū)域電網(wǎng)打造數(shù)字電網(wǎng)承載新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)。
東莞一座充電站運用了“光儲充一體化”數(shù)字化技術(shù),充電站中的電能不僅能夠“自發(fā)自用、余電存儲”,還能參與“盈余上網(wǎng)、削峰填谷”,相當于智能化的微電網(wǎng)。為了有效參與區(qū)域電網(wǎng)調(diào)節(jié)、達到多能互補,這座新型數(shù)字化充電站接入廣東東莞供電局能源互聯(lián)共享平臺,接受統(tǒng)一管理和調(diào)度控制,協(xié)助提升區(qū)域內(nèi)新能源消納水平。
談起數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)對能源生態(tài)的重構(gòu),國家發(fā)改委宏觀經(jīng)濟管理專家委員會秘書長、現(xiàn)代經(jīng)濟研究院執(zhí)行院長易昌良表示,高度智能化的數(shù)字電網(wǎng),應(yīng)持續(xù)深化數(shù)字電網(wǎng)技術(shù),堅持以能源產(chǎn)業(yè)需求為導向,組織數(shù)字電網(wǎng)領(lǐng)域各方資源,完善數(shù)字電網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu),并加強標準引領(lǐng)和編制,實現(xiàn)繼續(xù)創(chuàng)新、標準創(chuàng)制、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之間的協(xié)同發(fā)展。
來源:環(huán)球網(wǎng)
作者:
責任編輯:馮崢
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