數字電網(wǎng)在構建新型電力系統中的作用

分布時(shí)間：2023-06-19 發(fā)布人：admin

隨著(zhù)全球進(jìn)入數字化時(shí)代，傳統的技術(shù)體系已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足數字電網(wǎng)、智慧電網(wǎng)的建設需要，如何充分利用大數據、人工智能等新一代信息通信技術(shù)，精準“刻畫(huà)”電力系統運行的復雜規律，建立從數據到知識、從知識到?jīng)Q策的電力系統學(xué)習模型，保障電力系統安全、可靠、綠色、高效、智能運行，成為電力行業(yè)探索的重點(diǎn)。

隨著(zhù)以新能源為主體的新型電力系統加快構建，大規模新能源并網(wǎng)和電力市場(chǎng)開(kāi)放后，電力系統形態(tài)將發(fā)生重大變化，電力網(wǎng)絡(luò )、信息網(wǎng)絡(luò )和社會(huì )網(wǎng)絡(luò )之間的耦合關(guān)聯(lián)性顯著(zhù)增強，新型電力系統呈現出非線(xiàn)性、強隨機、快時(shí)變的復雜巨系統特點(diǎn)。在這種情況下，單純離線(xiàn)建模和仿真技術(shù)難以滿(mǎn)足復雜電網(wǎng)實(shí)時(shí)運行分析與精準前瞻調控的要求，同時(shí)直接運用傳統的調控模型與算法體系也面臨海量電力系統中資源分散分離和構成功能耦合及最優(yōu)快速決策等挑戰。

因此，構建新型電力系統在源網(wǎng)荷儲等環(huán)節均面臨一些急需解決的問(wèn)題。其中，在源側，需提供更加靈活的接入技術(shù)和接口方法，保障大比例新能源消納；在網(wǎng)側，需建設更加快速的計算能力和調控手段，適應電力系統高比例電力電子化的趨勢；在荷側，需挖掘更加柔性的互動(dòng)技術(shù)和溝通渠道，充分調動(dòng)需求側參與系統調節的積極性；在儲側，需實(shí)現更加高效的動(dòng)態(tài)平衡和優(yōu)化調劑，提高電力系統穩定控制水平。

面對上述挑戰，數字電網(wǎng)在支撐構建新型電力系統中的作用也越來(lái)越明顯。數字電網(wǎng)支撐構建新型電力系統的作用主要體現在以下三個(gè)方面：

第一，數據及其測量。萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，無(wú)數據不決策、無(wú)數據不運營(yíng)，充分進(jìn)行數據采集和處理，是保障大規模新能源并網(wǎng)和消納的基本條件。其中，數據成為確保電力系統“可觀(guān)、可測、可控”的首要要素，也是電網(wǎng)指揮體系和決策中樞的關(guān)鍵基礎。

因此，要實(shí)現新型電力系統全面可觀(guān)，必須建立在充足和有效的測量基礎上，而數字電網(wǎng)具備廣泛的數據獲取和處理能力。通過(guò)在電力系統中部署的海量傳感器，可以準確掌握電力系統的物理結構，從而洞悉各組成單元及整體的性能、運行方式、實(shí)時(shí)狀態(tài)、運行效率、健康狀態(tài)和環(huán)保水平。

第二，智能算法及算力的綜合應用。面向特定領(lǐng)域的有效智能算法與強大異構算力的有機融合，是適應電網(wǎng)新形態(tài)，滿(mǎn)足規劃、運行、管理新要求的重要手段。

新型電力系統動(dòng)態(tài)行為更加復雜，對計算的準確性和快速性要求更高。其中，以新能源為主體意味著(zhù)雙高（高比例、高電力電子裝備）特點(diǎn)明顯，由于狀態(tài)改變時(shí)序短、序列信號頻域分布廣、影響動(dòng)態(tài)過(guò)程變量混雜，采用傳統以固定參數為核心的靜態(tài)模型對系統進(jìn)行描述和求解比較困難，需建立適應大規模強隨機性系統的高性能仿真計算能力。

第三，快速協(xié)同。新型電力系統對快速協(xié)同能力提出了較高要求，隨著(zhù)電網(wǎng)上下游主體互動(dòng)加強，電網(wǎng)管理工作內容和形式將發(fā)生頻繁變化，需把握數據主線(xiàn)，通過(guò)提升企業(yè)數字化運營(yíng)系統的靈活性和開(kāi)放性，實(shí)現規劃建設、物資供應、安全生產(chǎn)、資產(chǎn)財務(wù)等全鏈條感知和全面貫通，提升業(yè)務(wù)效率，進(jìn)而促進(jìn)管理變革。

在常年觀(guān)測歸納和演繹的基礎上，電力行業(yè)積累了豐富經(jīng)驗、規則和知識，可描述電力基礎設施外形結構、系統電氣量狀態(tài)變化、拓撲連接關(guān)系等，將這些知識融入人工智能算法模型，形成數據驅動(dòng)、知識引導和物理建模的新型智能算法，并用“知識表達”來(lái)刻畫(huà)數據所蘊含的規律，進(jìn)而形成“人機協(xié)同”模式，這取決于構建涵蓋電力系統海量多源數據、算法、應用的完整“知識體系”。