數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)與新型電力系統(tǒng)構(gòu)建

新型電力系統(tǒng)---------新能源并網(wǎng)接入電網(wǎng)

數(shù)字化電網(wǎng)是新型電力系統(tǒng)的主要載體

智能裝備：智能電力設(shè)備，不僅是在傳統(tǒng)電力設(shè)備基礎(chǔ)上疊加一些數(shù)字化功能，而是完全以適應(yīng)數(shù)字化電網(wǎng)的環(huán)境、流程和要求作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的新一代信息技術(shù)裝備。

數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)與新型電力系統(tǒng)構(gòu)建

一、數(shù)字化電網(wǎng)定義：

2020年南方電網(wǎng)公司將數(shù)字電網(wǎng)定義為：

“以新一代數(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)”。

【數(shù)字電網(wǎng)】將電網(wǎng)形態(tài)數(shù)字化、信息化。在數(shù)字空間中重塑物理電網(wǎng)整體形態(tài)與特征，以電網(wǎng)技術(shù)體系的全面數(shù)字化使數(shù)字技術(shù)的價(jià)值在電網(wǎng)中得以全面釋放。

二、數(shù)字電網(wǎng)的五個(gè)技術(shù)特征：

（1）海量數(shù)據(jù)，隨著電網(wǎng)業(yè)務(wù)逐漸復(fù)雜需獲取大量運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；

（2）物理信息連接：縱向全面貫通的雙向信息連接；

（3）軟件定義；平臺(tái)、中臺(tái)、底層接口；

（4）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)：打破傳統(tǒng)業(yè)務(wù)限制，更加準(zhǔn)確完善地預(yù)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和行為規(guī)律；

（5）人工智能技術(shù)大量應(yīng)用；

用數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建了傳感器測(cè)量、邊緣計(jì)算、信息連接、數(shù)字平臺(tái)、跨域智能和系統(tǒng)安全的數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)。數(shù)字化電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備級(jí)健康狀況感知預(yù)警、系統(tǒng)級(jí)高精度動(dòng)態(tài)安全評(píng)估等智能電網(wǎng)應(yīng)用。

三、數(shù)字電網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)：

（1）電網(wǎng)物理層傳感器測(cè)量：

獲取基礎(chǔ)信息，通過(guò)完備數(shù)據(jù)解決模型/參數(shù)的準(zhǔn)確性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)全面感知；

（2）基礎(chǔ)計(jì)算層：

就地完成采集數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，整合或更重要的數(shù)據(jù)上傳云端，通過(guò)就地感知/控制等實(shí)現(xiàn)協(xié)同；

（3）信息連接層：實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)在邊緣計(jì)算裝置和云端數(shù)字平臺(tái)之間雙向流動(dòng)；

（4）數(shù)字平臺(tái)層：實(shí)現(xiàn)云資源存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析等核心功能；

四、數(shù)字化配電網(wǎng)建設(shè)

數(shù)字化配電網(wǎng)：以配電網(wǎng)高壓設(shè)備數(shù)字化為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用傳感、通信與可視化技術(shù)，將物理電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特性和運(yùn)行信息進(jìn)行數(shù)字化綜合與呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的透明感知，支撐新型電力系統(tǒng)智能化運(yùn)行，通過(guò)部署離線訓(xùn)練和在線控制雙邊功能，能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)的綜合健康水平進(jìn)行智能診斷，并實(shí)現(xiàn)部分可控靈活性資源的閉環(huán)控制。

五、新型電力系統(tǒng)

新型電力系統(tǒng)是指基于智能電網(wǎng)、清潔能源、能源互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化電網(wǎng)得技術(shù)和理念，構(gòu)建起來(lái)的高效、安全、可靠、可持續(xù)的電力系統(tǒng)。

六、數(shù)字化電網(wǎng)是新型電力系統(tǒng)主要載體

隨著電網(wǎng)數(shù)字化加速推進(jìn)，采用數(shù)字化技術(shù)的智能電力設(shè)備將得到更廣闊的應(yīng)用空間。

新型電力系統(tǒng)從規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施到運(yùn)行維護(hù)的全生命周期都將基于數(shù)字化的技術(shù)環(huán)境和流程，各類(lèi)電力設(shè)備自然也需要與這樣的數(shù)字化基礎(chǔ)相匹配，以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的需求。

智能電力設(shè)備，不僅是在傳統(tǒng)電力設(shè)備基礎(chǔ)上疊加一些數(shù)字化功能，而是完全以適應(yīng)數(shù)字化電網(wǎng)的環(huán)境、流程和要求作為數(shù)字化電網(wǎng)智能裝備產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的出發(fā)點(diǎn)。

七、數(shù)字化電網(wǎng)價(jià)值體系

數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)涵蓋了

物理空間中電網(wǎng)的數(shù)字化、

數(shù)字空間中電網(wǎng)的智慧化兩方面

八、數(shù)字化裝備

在新型電力系統(tǒng)背景下，如何充分融合智能裝備的新一代信息技術(shù)，助力電網(wǎng)裝備數(shù)智化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)裝備軟硬系統(tǒng)的自主可控，是實(shí)現(xiàn)裝備高質(zhì)量發(fā)展，推動(dòng)數(shù)字電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)與實(shí)體新型電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的關(guān)鍵。

（1）分析智能裝備數(shù)字孿生特征能力和關(guān)鍵技術(shù)，提出了數(shù)字孿生裝備三階段發(fā)展路徑

（2）突破裝備自主研制技術(shù)瓶頸是實(shí)現(xiàn)裝備強(qiáng)國(guó)的必由之路。

（3）物理裝備是基礎(chǔ)

物理裝備是與物理空間的各要素直接發(fā)生作用關(guān)系的裝備實(shí)體部分，由動(dòng)力、傳動(dòng)、控制和執(zhí)行等部分組成，負(fù)責(zé)執(zhí)行控制指令，并提供實(shí)際功能，通過(guò)結(jié)合傳感器系統(tǒng)，物理裝備還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的感知。現(xiàn)有物理裝備的相關(guān)技術(shù)已基本能夠支持裝備的數(shù)字控制、自動(dòng)執(zhí)行、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能

（4）軟件服務(wù)：裝備軟件與服務(wù)系統(tǒng)

物理裝備、數(shù)字裝備和孿生數(shù)據(jù)作為數(shù)字孿生裝備必不可少的三個(gè)部分，分別賦予裝備不同方面的能力，但這三個(gè)部分并不是一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)，既難以對(duì)其進(jìn)行高效管理與組織，也無(wú)法有效與人交互，為人服務(wù)。因此，

數(shù)字孿生裝備需要第四個(gè)部分，即軟件服務(wù)。軟件服務(wù)封裝并整合物理裝備、數(shù)字裝備和孿生數(shù)據(jù)的各種功能，面向不同的業(yè)務(wù)需求，提供具有可請(qǐng)求、可調(diào)用、可匹配、可重構(gòu)、可復(fù)用的裝備服務(wù)，實(shí)現(xiàn)裝備關(guān)系多樣化和組織柔性化，從而提供端到端的優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)和可重構(gòu)差異化服務(wù)，并支持人機(jī)交互和平臺(tái)化集成，使數(shù)字孿生裝備具備運(yùn)維高效性、用戶(hù)友好性、調(diào)度靈活性和決策智能性。

智能電力設(shè)備，不僅是在傳統(tǒng)電力設(shè)備基礎(chǔ)上疊加一些數(shù)字化功能，而是完全以適應(yīng)數(shù)字化電網(wǎng)的環(huán)境、流程和要求作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的新一代信息技術(shù)裝備

突破智能電網(wǎng)數(shù)字化裝備自主研制技術(shù)瓶頸是實(shí)現(xiàn)裝備強(qiáng)國(guó)的必由之路。

智能裝備可以提供數(shù)字化的操作方式提高安全性；

智能裝備還具備在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、預(yù)測(cè)性維護(hù)以及在線升級(jí)等數(shù)字化功能，以適應(yīng)遠(yuǎn)程、在線維護(hù)模式的需要。