國網數字化工作部副主任范鵬展：新型電力系統數字技術支撐體系思考與實踐

　　當前，能源電力發展面臨保障安全可靠供應、加快清潔低碳轉型、助力實現“雙碳”目標的重大戰略任務。國家電網公司深入貫徹新發展理念，構建新發展格局，圍繞建設“具有中國特色國際領先的能源互聯網企業”戰略目標和“一體四翼”發展布局，完成新型電力系統數字技術支撐體系設計并推進落地實踐，賦能電網數字化轉型和企業高質量發展。

　　新型電力系統是新型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、開放互動等基本特性。

　　隨著“碳達峰、碳中和”加快推進，能源格局的調整給電網電源結構、負荷特性、電網形態、技術基礎、運行特性帶來深刻變化。

　　新型電力系統這些新特征、新變化對電網數字化同樣也提出了新要求。

　　一是范圍更廣，采集控制對象規模更大，大量對象單點容量低、位置分散，這就需要統籌采集控制裝置的管理、優化配置策略、提升采集控制有效性。

　　二是環節更多，源網荷儲各環節協調互動，打破傳統電網業務依賴于分環節、分條塊數據應用邊界，這就需要統籌匯聚、應用全網采集控制數據。

　　三是時效性更強，全環節海量數據實時匯聚和高效處理，對數據采、傳、存、用提出更高時效性要求，需要統籌提升感知采集頻率以及計算算力、網絡通道和安全防護，共同提供支撐。

　　四是隨機性更高，電源側和負荷側均呈現強隨機性，對電力系統的安全穩定運行提出更高要求，需要統籌優化拓展控制方式，建立靈活、可靠、經濟的控制手段。

　　五是服務更多元，在支撐電力系統安全穩定運行的同時，也要服務國家“雙碳”目標落地，需要統籌電、碳數據采集和相關應用需求，支持碳監測、碳核查和碳交易等應用。

　　面對新挑戰需要持續進行創新，當前數字技術的空前變革也為新型電力系統的建設帶來了新可能。

　　一是帶來了廣泛互聯互通的新可能。利用先進的數字傳感及物聯技術，可以實現數據的精準采集、全域共享、支撐新型電力系統各類對象隨需接入。

　　二是帶來了全局協同計算的新可能。利用云計算、邊緣計算等數字技術，可以支撐海量的新能源設備及交互式用能設備的在線監測、分層分級控制。

　　三是帶來了全域在線透明的新可能。利用大數據技術統籌源網荷儲各環節的數據資源，可以推動新型電力系統全環節在線、全業務透明。

　　四是帶來了智能友好互動的新可能。推動人工智能等技術與電網業務的深度融合，可以支持各類設備的即插即用，滿足電網的多元用能需求。

　　因此，新型電力系統的建設必然要求數字技術與能源技術的深度融合和廣泛應用，數字化轉型與新型電力系統的構建需要相互作用、相融并進，建設數字技術支撐體系是構建新型電力系統的重要基礎支撐。

　　整個支撐體系的目標方面，國家電網公司是以數字技術為驅動，以企業級統籌為抓手，以數據為核心要素，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，統籌新型電力系統各環節感知和連接，強化共建共享共用，融合數字技術的計算分析，提高電網的可觀、可測、可調和可控能力。

　　數字技術支撐體系的建設需要遵循四個方面的設計思路：實體電網和數字系統的融合，即構建電網“最小化精準采集+數字系統計算推演”技術體系，以更經濟、更合理、更有效的方式實現實體電網在數字空間的實時動態呈現、模擬和決策。控制系統與信息系統并舉，最小化設定控制系統邊界，確保控制系統的可靠、即時和安全，充分發揮信息系統云端化、平臺化、智能化技術優勢，滿足互動需求。電碳并重，滿足新型電力系統安全穩定的同時，加強服務國家“雙碳”目標的落地。數字賦能與管理優化并進，注重業務模式優化、管理模式變革，堅持管理和技術一體化推進，以數字技術驅動流程再造、業務重塑和管理優化。

　　數字技術支撐體系技術路線方面重點做好四個方面的統籌：

　　統籌基礎設施，即統籌計算算力、網絡通訊、安全防護的基礎設施，基于國網云實現算力資源的全局統一管理，融合多種通訊方式構建一體化電力通訊網絡，打造新型電力系統全場景安全防護體系，為各環節提供多層次可信、全方位感知的安全保障能力。

　　統籌感知管理，對新型電力系統全部感知設備進行統一接入、管理和應用，實現采集數據的統一接入和控制指令的統一下發，實現全環節透明化，重點是統一優化新型電力系統采集感知體系的內容和整體布局，全面提升設備本體和采集裝置的數字化、智能化水平，基于物聯管理平臺打造企業級統一物聯接入能力，支持各類感知設備即插即用、全局統籌、共建共享。

　　統籌數據匯聚，打造統一的數據底座，實現匯聚全環節數據，統一支撐全業務應用。電網運行方面基于電網資源業務中臺和企業級實時量測中心，融合各環節實時數據，打造動態電網一張圖。設備管理方面實現設備全生命周期管理流程貫通和數據匯聚共享。

　　統籌支撐平臺，堅持架構中臺化，構建企業全局共享平臺，統一業務、數據、技術服務，實現能力的跨業務復用、數據全局共享。基于業務中臺持續沉淀基礎、共性、穩定的業務功能，基于數據中臺提供實時和歷史數據共享服務，基于技術中臺實現人工智能、區塊鏈、統一視頻等基礎能力的便捷共享，支撐前端業務應用快速靈活構建，實現應用透明化。

　　國家電網公司正在加快推進新型電力系統技術支撐體系的落地實踐，圍繞促進能源結構優化，滿足多元用能需求，賦能電網轉型升級，服務政府和行業治理等方面積極探索，取得階段性進展。

　　促進能源結構優化方面，通過建設企業級實時量測中心，實時匯聚新能源電力系統全環節采集數據，整合各類要素和可調節資源，支持多時間、空間尺度全局協同優化，進一步提升電網能源資源優化配置能力，促進新能源消納。以河北和山東公司為例，通過企業級實時量測中心建設支撐分布式光伏每5分鐘負荷預測和電力電量平衡計算，江蘇公司實現配網故障研判時間由10分鐘縮短到30秒鐘，停電信息發布時間由15分鐘降低到3分鐘。

　　賦能電網轉型升級方面，通過建設電網資源業務中臺，實現“發-輸-變-配-用-新”全環節資源統一維護，匯聚電網設備的資源、資產、拓撲、圖形等基礎數據，結合企業級實時量測中心，形成動態電網一張圖，廣泛支撐電網生產領域新一代應急、設備管理、營銷和同期線損等企業級應用服務的共建共享。

　　滿足多元用能需求方面，通過基于客戶服務、業務中臺，打造融合線上線下服務的網上國網，全面推行線上辦電、繳費查詢等業務功能，實現服務一個入口、客戶一次注冊、業務一網通辦，推進“供電+能效服務”，促進全社會的節能降耗，目前線上辦電申請率已經超過96%。

　　我們建設省級能源大數據中心，統一接入匯聚水、電、煤、氣等132TB數據，服務能源資源的優化配置和高效利用，承建全國碳排放監測服務平臺，面向政府、行業、企業提供能效評估、節能分析、降碳提效等600余項數據服務，促進企業節能減碳，支撐政府科學治理和決策。

　　面向未來，國家電網公司將加快推進數字技術與能源技術融合，全力推進新型電力系統數字技術支撐體系落地，推進全業務、全環節數字化轉型，促進能源轉型、電力保供和公司高質量發展，為服務國家新型能源體系建設貢獻國網力量。