華為：電力數(shù)字化2030

電力數(shù)字化2030序言一我國(guó)電力行業(yè)碳排放約占全國(guó)碳排放總量的40%，要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，電力行業(yè)任務(wù)重、責(zé)《電力數(shù)字化2030》報(bào)告描繪通過(guò)數(shù)字化技術(shù)與電力技術(shù)的深度融合構(gòu)建起電力系統(tǒng)數(shù)字孿生藍(lán)圖；電力數(shù)字化新引擎，支撐并驅(qū)動(dòng)電力系統(tǒng)升級(jí)電力數(shù)字化2030序言二從1875年世界上第一座火力發(fā)電廠建設(shè)完成，電力行業(yè)已經(jīng)歷了近150年的發(fā)展和能電網(wǎng)基礎(chǔ)原理和電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了電網(wǎng)運(yùn)行和管理變得更加柔性、堅(jiān)強(qiáng)和智能，電池技術(shù)和工少對(duì)于化石能源的依賴(lài)？如何在保證安全可靠前提下盡可能地響應(yīng)更加多元化的用電需求？如何持續(xù)降低從傳統(tǒng)的“發(fā)輸變配用調(diào)”產(chǎn)業(yè)鏈條貫通發(fā)展到現(xiàn)如今“源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同”產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景融合，電力行業(yè)面展也出現(xiàn)了元宇宙、Web3.0、邊端智能、6G、萬(wàn)兆無(wú)線通訊、量子計(jì)算、量子通訊等大量分支和升級(jí)。本原因，更準(zhǔn)確地鎖定關(guān)鍵技術(shù)，更有效地思考解決方案。球電力行業(yè)幾十年的發(fā)展和變革。我們清楚地看到，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為全球電力行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵序言三場(chǎng)，電力是主力軍，電力數(shù)字化是關(guān)鍵!系統(tǒng)在虛擬空間中的“數(shù)字鏡像”。完成物理世界與數(shù)字空間從虛實(shí)映射到深度交互的演進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整調(diào)度，實(shí)現(xiàn)針對(duì)風(fēng)、光等具備間歇隨機(jī)、海量離散、波動(dòng)不可控的清潔能源的高效開(kāi)發(fā)設(shè)，推進(jìn)電力系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)接互通，并將智能注入行業(yè)。圍繞“發(fā)-輸-變-配-用”等電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)，持續(xù)創(chuàng)新連接、計(jì)算、智能等ICT價(jià)值，推進(jìn)構(gòu)建現(xiàn)代設(shè)備資產(chǎn)全壽命管理體系，降低電力資產(chǎn)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、電力數(shù)字化2030趨勢(shì)的綜合研判，我們樂(lè)觀地預(yù)測(cè)2030年行業(yè)領(lǐng)先的數(shù)字化電力企業(yè)終端網(wǎng)聯(lián)化率將超過(guò)95%，云化滲透率超過(guò)60%，邊緣智能的采用率將超過(guò)60%，電力通信可靠性達(dá)到7個(gè)9；電力數(shù)字化將具備綠色網(wǎng)端到端的成功轉(zhuǎn)型。讓我們攜起手來(lái)，勇于探索、持續(xù)創(chuàng)新，共筑電力數(shù)字化2030！ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)管理委員會(huì)主任電力數(shù)字化2030i 1第一章、電力數(shù)字化背景及目標(biāo) 2（一）電力數(shù)字化發(fā)展背景 2（二）電力數(shù)字化核心目標(biāo) 2第二章、電力數(shù)字化場(chǎng)景描繪 4（一）電力數(shù)字化藍(lán)圖構(gòu)想 4（二）電力數(shù)字化典型場(chǎng)景分析 6場(chǎng)景一：數(shù)字綠色電廠 8全周期數(shù)字孿生 8 9關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：機(jī)器學(xué)習(xí)有效支撐電廠 9遠(yuǎn)程智能集控 場(chǎng)景二：電網(wǎng)數(shù)字巡檢 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：高級(jí)智能，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維 場(chǎng)景三：多源自愈配網(wǎng) 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：從終端智能到邊緣智能 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用3：從電纜通信到光纖通信 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用3：機(jī)器學(xué)習(xí)助應(yīng)對(duì)更優(yōu)、恢復(fù)更快 場(chǎng)景四：多能協(xié)同互補(bǔ) 20 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：智能算法與大數(shù)據(jù)，用能自主調(diào) 22關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：多形式智慧儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)多能雙向靈活調(diào)配 22場(chǎng)景五：跨域電力調(diào)度 24智能電網(wǎng)調(diào)度 25 25虛擬電廠 25關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：統(tǒng)一終端與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議助力遠(yuǎn)程調(diào)度與控制 26場(chǎng)景六：賦能綠色低碳 28碳交易 29碳普惠 29電力數(shù)字化技術(shù)在六大核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的應(yīng)用總結(jié) 第三章、電力數(shù)字化技術(shù)特征 （一）關(guān)鍵技術(shù)特征 特征一：綠色網(wǎng)絡(luò) 32 32特征二：安全可靠 33 33 34特征三：泛在感知 35智能終端，打造“物聯(lián)、數(shù)聯(lián)、智聯(lián)”全息 35特征四：實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián) 365G+Wifi/GWL，內(nèi)外搭配降低端到 36特征五：智能內(nèi)生 37電力智算一張網(wǎng)，打造最強(qiáng)算力底座 38微型機(jī)器學(xué)習(xí)（TinyML讓邊緣更智能 38特征六：服務(wù)開(kāi)放 39開(kāi)放式云網(wǎng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、能力共惠、生態(tài)共建、產(chǎn)業(yè)共榮 40（二）目標(biāo)技術(shù)架構(gòu) 電力數(shù)字化20301當(dāng)今世界，綠色低碳發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)重要趨勢(shì)，許多國(guó)家把發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)作為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措，全球正在加快綠色低碳基礎(chǔ)設(shè)施布局。中國(guó)于2020年9月提出力爭(zhēng)于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，并努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的“3060”雙碳目標(biāo)，開(kāi)啟了“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展新征程。北美大清潔能源等重點(diǎn)領(lǐng)域加大投資，并重點(diǎn)補(bǔ)貼電動(dòng)車(chē)年至2030年間，每年新增3500億歐元投資，推德國(guó)將放棄化石燃料的目標(biāo)提前至2035年，擬加速風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供給。落實(shí)綠色低碳發(fā)展目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場(chǎng)，電力是主力軍。通過(guò)不斷提高終端電氣化率，能有效降低全社會(huì)對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴(lài)，提升高品位電力能源的滲透。其中，以光伏和風(fēng)電為代表的新能源隨著新能源發(fā)電裝機(jī)的持續(xù)提升，高比例可再生能源為電力系統(tǒng)疊加高比例電力電子設(shè)備的同時(shí)，將呈現(xiàn)高彈性；負(fù)荷側(cè)，電氣化能源消費(fèi)因雙向多源而呈現(xiàn)高互動(dòng)；交易側(cè)，本地低碳能源供應(yīng)將促使能源消費(fèi)呈現(xiàn)低成本；運(yùn)營(yíng)側(cè)，各類(lèi)能源系統(tǒng)將依托數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)高融合。應(yīng)用，將成為推動(dòng)電力系統(tǒng)升級(jí)的關(guān)鍵成功因素，幫助電力系統(tǒng)更好適應(yīng)并應(yīng)對(duì)“四高一低”變化趨勢(shì)。未來(lái)，在電力數(shù)字化新型數(shù)字引擎的驅(qū)動(dòng)下，電力數(shù)字化20302第一章、電力數(shù)字化背景及目標(biāo)（一）電力數(shù)字化發(fā)展背景電力行業(yè)正在經(jīng)歷深度轉(zhuǎn)型。未來(lái)，電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)兩大重要變化，為電力數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和從電力供給側(cè)看，隨著“雙碳”政策的不斷加壓，新能源投資建設(shè)需求必將持續(xù)快速增長(zhǎng)，未來(lái)將建設(shè)更多大型風(fēng)光基地以及大規(guī)模分布式新能源設(shè)備，以逐步取代傳統(tǒng)能源發(fā)電廠，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)從“以傳統(tǒng)能源為主體”向“以新能源為主體”轉(zhuǎn)以中國(guó)為例，重點(diǎn)建設(shè)的新能源基地大多分布于西部地區(qū)、北部地區(qū)等人口密度與用電負(fù)荷相對(duì)較低的區(qū)域，而對(duì)能源的需求主要來(lái)自東部和南部布與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度也存在區(qū)域錯(cuò)配。因此，對(duì)于幅員遼闊的地區(qū)，大規(guī)模新能源基地電量外送仍是提高電力系統(tǒng)可再生能源比例的重要方式，這對(duì)電網(wǎng)遠(yuǎn)距離傳輸和消納能力、儲(chǔ)能設(shè)備配套建設(shè)及靈活運(yùn)營(yíng)等方面提出新的要求。有資源，因此在靠近用戶(hù)側(cè)涌現(xiàn)出大量分布式光伏與分散式風(fēng)電設(shè)備，這些在配網(wǎng)負(fù)荷系統(tǒng)中出現(xiàn)的電源對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。2、供電模式互動(dòng)化從電力消費(fèi)側(cè)看，隨著全社會(huì)對(duì)能源可持續(xù)發(fā)展認(rèn)識(shí)的不斷加深，以及疫情的長(zhǎng)期蔓延，終端用戶(hù)對(duì)可靠性更強(qiáng)、價(jià)格更便宜的本地能源消納的訴求愈發(fā)明顯，這將催生出越來(lái)越多的配網(wǎng)級(jí)分布式能源加入電力系統(tǒng)運(yùn)行，促使供電模式從“以大型發(fā)電廠為中心”向“以產(chǎn)消者為中心”轉(zhuǎn)變。隨著原先以負(fù)荷為主的配網(wǎng)系統(tǒng)逐步向源荷一以消納更多可再生能源為目標(biāo)，根據(jù)供需變化進(jìn)行雙向靈活調(diào)配”發(fā)生轉(zhuǎn)變。用戶(hù)對(duì)能源消費(fèi)的自主（二）電力數(shù)字化核心目標(biāo)電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型和發(fā)展的最終目的，就是隨著電力系統(tǒng)升級(jí)，消納更多以風(fēng)、光為代表的綠色低碳電力，促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)高效互動(dòng)，確保電力系統(tǒng)高實(shí)現(xiàn)。綜合產(chǎn)業(yè)各方的觀點(diǎn)，我們認(rèn)為電力數(shù)字化建隨著電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展，新的新能源電廠、分布式電源及電子設(shè)備會(huì)逐步融入并替代老舊設(shè)備。但在轉(zhuǎn)型過(guò)程中，作為傳統(tǒng)重資產(chǎn)行業(yè)，存量電力資產(chǎn)仍然發(fā)揮著重要作用。發(fā)電側(cè)，傳統(tǒng)能源仍然放的火電機(jī)組，在一定時(shí)間內(nèi)仍然是發(fā)電主力，同時(shí)火電機(jī)組未來(lái)也承擔(dān)著調(diào)峰調(diào)頻、平抑新能源出力波動(dòng)的重要職責(zé)；輸配電側(cè)，由交、直流特高壓大量電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，仍是跨域電力數(shù)字化20303及城市電力傳輸?shù)母颈Ｕ?。增量資產(chǎn)方面，抽水蓄能電站、壓縮空氣和電化學(xué)儲(chǔ)能將是實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化協(xié)調(diào)互動(dòng)的核心與關(guān)鍵，未來(lái)勢(shì)必會(huì)有大量的儲(chǔ)能設(shè)備投入建設(shè)運(yùn)營(yíng)。因此，以安全為核心，電力數(shù)字化的首要目標(biāo)就是降低電力資產(chǎn)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、延長(zhǎng)使用壽命、提高安全性和運(yùn)營(yíng)效率，確保電力去碳化轉(zhuǎn)型的平穩(wěn)與傳統(tǒng)能源相比，新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)極端天氣的耐受能力造成電壓、頻率等出現(xiàn)波動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)的供電可靠性產(chǎn)生較大影響。近年來(lái)，伴隨著大規(guī)模新能源基地建設(shè)的推進(jìn)，棄風(fēng)、棄光以及新能源脫網(wǎng)等現(xiàn)象仍然頻發(fā)，新能源發(fā)電并網(wǎng)成為推進(jìn)落實(shí)電力行業(yè)綠力數(shù)字化技術(shù)手段的應(yīng)用，高比例消納來(lái)自源端和荷端新能源發(fā)電量，抵消新能源并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行帶同規(guī)模儲(chǔ)能裝置的大量應(yīng)用，在以難以預(yù)測(cè)的自然資源可用性為基礎(chǔ)的電力生產(chǎn)和以用戶(hù)實(shí)時(shí)需求為導(dǎo)向的電力消費(fèi)間，不再是兩條完全匹配的曲線，通過(guò)電力數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，聚合電源、儲(chǔ)能優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，提高電力系統(tǒng)靈活性和穩(wěn)定性，是實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)、提高整體能源過(guò)去，綠色電能的發(fā)展主要依托政府補(bǔ)貼來(lái)推動(dòng)，但要想促進(jìn)長(zhǎng)期可持續(xù)的良性發(fā)展，賦予綠色電能商品屬性，推動(dòng)綠電交易市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型才是長(zhǎng)久通過(guò)電力數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，讓用電企業(yè)自愿為綠電支付溢價(jià)，激發(fā)各類(lèi)市場(chǎng)主體主動(dòng)參與綠電關(guān)鍵措施。以建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)為目標(biāo)，面對(duì)各類(lèi)用戶(hù)不斷變化的用電方式和日益多元的用電需求，基于電力數(shù)字化技術(shù)，為用戶(hù)提供準(zhǔn)用能方案，從而最大化能源利用效率，是減少能源4第二章、電力數(shù)字化場(chǎng)景描繪（一）電力數(shù)字化藍(lán)圖構(gòu)想在去中心化、終端電氣化的行業(yè)背景和發(fā)展趨圍繞電力數(shù)字化總體發(fā)展目標(biāo)，未來(lái)在數(shù)字化算與高級(jí)分析等）等新一代數(shù)字化使能技術(shù)的大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用下，將全面聯(lián)通物理世界與數(shù)字空間，通過(guò)將電力系統(tǒng)中的設(shè)備信息、生產(chǎn)過(guò)程等轉(zhuǎn)化為數(shù)字表達(dá)，打造電力系統(tǒng)在虛擬空間中的“數(shù)智化自治等數(shù)字化能力的進(jìn)階式提升，完成物理世界與數(shù)字空間從虛實(shí)映射到深度交互的演進(jìn)，進(jìn)而監(jiān)控的目的是通過(guò)泛在感知、高速通信及平臺(tái)精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)地在數(shù)字空間中進(jìn)行反映，并基于多維數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備資產(chǎn)進(jìn)行全生命周期的動(dòng)態(tài)監(jiān)控與診網(wǎng)絡(luò)的建立和機(jī)理模型的構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)高效數(shù)字化監(jiān)控的基礎(chǔ)；同時(shí)，數(shù)據(jù)互通和泛在物聯(lián)也需要數(shù)據(jù)加密技術(shù)的支持以確保信息安全。智能化分析的目的是基于確定的運(yùn)行模式和機(jī)行變化進(jìn)行分析預(yù)測(cè)與模擬反饋，為基于現(xiàn)有體系的運(yùn)營(yíng)優(yōu)化和系統(tǒng)控制提供決策支持，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高電力系統(tǒng)智能化分析準(zhǔn)確性的核心技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建涵蓋多領(lǐng)域多學(xué)科復(fù)雜數(shù)據(jù)模型以及數(shù)字空間的仿真模擬，可以幫助物理實(shí)體進(jìn)行優(yōu)化和決策，并數(shù)智化自治是指基于跨系統(tǒng)、跨模塊的海量數(shù)數(shù)字空間共享的智能成果，主動(dòng)識(shí)別出當(dāng)前物理世換與共享，因此除了高級(jí)分析等人工智能技術(shù)外，電力數(shù)字化20305數(shù)字空間-電力系統(tǒng)數(shù)字孿生體圖表1面向2030，電力數(shù)字孿生藍(lán)圖構(gòu)想數(shù)字空間-電力系統(tǒng)數(shù)字孿生體供給側(cè)電網(wǎng)側(cè)需求側(cè)、mf使能技術(shù)…泛在通信網(wǎng)…算力和存儲(chǔ)……電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)9電網(wǎng)設(shè)備選址及線路設(shè)計(jì)12智能變電站13預(yù)測(cè)性維護(hù)14多源配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)15韌性配網(wǎng)調(diào)控圖圖圖電廠規(guī)劃電廠建設(shè)電力生產(chǎn)電廠運(yùn)維電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)23供給側(cè)-靈活調(diào)度負(fù)荷側(cè)-綜合用能管理24圖機(jī)組3D模型圖圖圖圖圖圖供給側(cè)電網(wǎng)側(cè)需求側(cè)、mf使能技術(shù)…泛在通信網(wǎng)…算力和存儲(chǔ)……電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)9電網(wǎng)設(shè)備選址及線路設(shè)計(jì)12智能變電站13預(yù)測(cè)性維護(hù)14多源配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)15韌性配網(wǎng)調(diào)控圖圖圖電廠規(guī)劃電廠建設(shè)電力生產(chǎn)電廠運(yùn)維電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)23供給側(cè)-靈活調(diào)度負(fù)荷側(cè)-綜合用能管理24圖機(jī)組3D模型圖圖圖圖圖圖 1新能源電廠選址2電廠仿真建模3施工現(xiàn)場(chǎng)管理4發(fā)電量預(yù)測(cè)5機(jī)組運(yùn)營(yíng)優(yōu)化6遠(yuǎn)程智能集控7發(fā)電設(shè)備運(yùn)維8智能安防管理10智能巡線11智能電網(wǎng)調(diào)度綠色電能認(rèn)證及交易16分布式設(shè)備選址17虛擬電廠18智慧園區(qū)19智慧樓宇20智慧家庭21電轉(zhuǎn)氣/氫儲(chǔ)能22車(chē)聯(lián)網(wǎng)（V2G）碳普惠算法和應(yīng)用數(shù)字化邊端物理世界-源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體協(xié)同的電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)峰風(fēng)光場(chǎng)站源側(cè)儲(chǔ)能輸電線路變電站配電環(huán)網(wǎng)輸電線路變電站配電環(huán)網(wǎng)網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能分布式能源分布式光伏分散式風(fēng)電分布式能源分布式光伏分散式風(fēng)電冷熱電三聯(lián)供負(fù)荷柔性負(fù)荷交直流混合配網(wǎng)荷側(cè)儲(chǔ)能電力數(shù)字化20306價(jià)值價(jià)值屬性（二）電力數(shù)字化典型場(chǎng)景分析我們從價(jià)值屬性和技術(shù)成熟度屬性?xún)纱缶S度，對(duì)基于電力數(shù)字孿生下的眾多電力數(shù)字化場(chǎng)景進(jìn)行且已有相對(duì)成熟的數(shù)字化解決方案，可以視為相關(guān)企業(yè)電力數(shù)字化能力建設(shè)的“入門(mén)標(biāo)準(zhǔn)”；結(jié)歸納，最終形成面向2030電力數(shù)字化的六大核場(chǎng)景一：數(shù)字綠色電廠345678；場(chǎng)景二：電網(wǎng)數(shù)字巡檢101213；場(chǎng)景三：多源自愈配網(wǎng)1415；場(chǎng)景五：跨域電力調(diào)度1117；場(chǎng)景六：賦能綠色低碳2324。圖表2電力數(shù)字化場(chǎng)景評(píng)估模型對(duì)供電安全/碳中和有顯著推動(dòng)作用增長(zhǎng)空間有限/規(guī)模效應(yīng)不明顯未體現(xiàn)出明顯的商業(yè)價(jià)值，市場(chǎng)仍在觀望4457141718323619242111216未來(lái)重點(diǎn)當(dāng)前熱點(diǎn)13101512812022229本報(bào)告不涵蓋尚無(wú)有效解決方案/應(yīng)用條件不完備技術(shù)成熟，已大規(guī)模應(yīng)用有試點(diǎn)尚無(wú)有效解決方案/應(yīng)用條件不完備技術(shù)成熟，已大規(guī)模應(yīng)用成熟度屬性1新能源電廠選址2電廠仿真建模3施工現(xiàn)場(chǎng)管理4發(fā)電量預(yù)測(cè)5機(jī)組運(yùn)營(yíng)優(yōu)化6遠(yuǎn)程智能集控7發(fā)電設(shè)備運(yùn)維8智能安防管理9電網(wǎng)設(shè)備選址及線路設(shè)計(jì)10智能巡線11智能電網(wǎng)調(diào)度12智能變電站13預(yù)測(cè)性維護(hù)14多源配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)15韌性配網(wǎng)調(diào)控16分布式設(shè)備選址17虛擬電廠18智慧園區(qū)19智慧樓宇20智慧家庭21電轉(zhuǎn)氣/氫儲(chǔ)能22車(chē)聯(lián)網(wǎng)（V2G）23綠色電能認(rèn)證及交易24碳普惠電力數(shù)字化20307安全、效率、綠色是面向2030電力行業(yè)轉(zhuǎn)型源消納與交易等方面還面臨諸多挑戰(zhàn)。在電力數(shù)字化總體發(fā)展目標(biāo)下，我們將進(jìn)一步探討電力數(shù)字化在未來(lái)電力系統(tǒng)六大業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的圖表3電力行業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型關(guān)鍵挑戰(zhàn)總結(jié)對(duì)應(yīng)行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵挑戰(zhàn)安全效率綠色數(shù)字綠色電廠?偶發(fā)廠區(qū)安防問(wèn)題，造成人財(cái)損失?各場(chǎng)站獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，業(yè)務(wù)管理不統(tǒng)一?對(duì)天氣變化響應(yīng)不足，造成電量損失??人工巡檢效率低?對(duì)運(yùn)行故障定位響應(yīng)不及時(shí)，影響新能源消納多源自愈配網(wǎng)?抵御極端情況能力弱，恢復(fù)供電慢?故障定位慢、響應(yīng)不及時(shí)?新能源電力接入對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行擾動(dòng)大多能協(xié)同互補(bǔ)?儲(chǔ)能作為核心技術(shù)，存在火災(zāi)爆炸事故隱患?多種能源形式之間沒(méi)有有效聯(lián)動(dòng)，能源梯級(jí)利用不足?源荷儲(chǔ)互動(dòng)不足，碳排削減/抵消不跨域電力調(diào)度?限電限產(chǎn)頻發(fā)?負(fù)荷側(cè)參與需求側(cè)響應(yīng)積極性有限?大電網(wǎng)對(duì)新能源電力消納能力不足賦能綠色低碳?信息安全問(wèn)題、數(shù)據(jù)失真?審核、認(rèn)證環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)?機(jī)制不健全，影響主體參與積極性8在環(huán)境可持續(xù)、能源安全等因素影響和推動(dòng)下，型風(fēng)電場(chǎng)與光伏電站將承擔(dān)著提高電力系統(tǒng)綠色電量納能力，為提高有效發(fā)電量、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、及備巡檢、電廠運(yùn)維、遠(yuǎn)程控制等方面都存在智能在未來(lái)新能源電廠管理中，電力數(shù)字化技術(shù)將應(yīng)于跨域物聯(lián)的遠(yuǎn)程集控等場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)電廠智全周期數(shù)字孿生新能源電廠全生命周期數(shù)字孿生將涵蓋規(guī)劃建設(shè)、計(jì)劃生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)三個(gè)環(huán)節(jié)。在規(guī)劃建設(shè)階在計(jì)劃生產(chǎn)階段，通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字孿生，合理優(yōu)化生產(chǎn)策略；在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備在基于數(shù)字孿生的新能源電廠管理中，邊端數(shù)據(jù)采集（包括傳統(tǒng)生產(chǎn)信息監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)與多樣化的傳感設(shè)備）已具備一定基礎(chǔ)，如何有效利用積累下來(lái)的海量數(shù)據(jù)、充分挖掘數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值，是新能9真，提升效率備參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)圖像與周邊環(huán)境等數(shù)據(jù)，通過(guò)空間計(jì)算與3D建模仿真還原施工現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)工程全過(guò)確保工程進(jìn)度與質(zhì)量。工建設(shè)，通過(guò)電子化移交的方式，還能為場(chǎng)站生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、持續(xù)升級(jí)改造、設(shè)備變更退役等各環(huán)節(jié)提供可視化的管理支撐，有效解決跨領(lǐng)域、跨專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)煙囪與協(xié)同難題。值得注意的是，電子化移交不僅能提升電廠管理效率，在電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)等場(chǎng)景下自動(dòng)觸發(fā)安全預(yù)警；同時(shí)，基于對(duì)重點(diǎn)區(qū)域與危險(xiǎn)并在緊急情況發(fā)生時(shí)，自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)撤離路徑，最全息模擬設(shè)備故障場(chǎng)景，為員工提供高質(zhì)量的沉浸式檢維修培訓(xùn)，有效提升員工專(zhuān)業(yè)能力，提高設(shè)備遠(yuǎn)程專(zhuān)家巡檢，與設(shè)備監(jiān)測(cè)相結(jié)合，能進(jìn)一步提高設(shè)備巡檢的準(zhǔn)確性。發(fā)電計(jì)劃制定的難度，基于歷史發(fā)電水平的生產(chǎn)計(jì)劃容易與實(shí)際情況出現(xiàn)較大偏離。機(jī)器學(xué)習(xí)為新能源電廠運(yùn)營(yíng)商提供了有效解決方案。基于歷史天氣情況、新能源設(shè)備歷史出力水平等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)建模，結(jié)合氣象預(yù)測(cè)以及邊端采集到的設(shè)備實(shí)際運(yùn)行參數(shù)等多維變量，對(duì)新能源設(shè)備未來(lái)出力功率及發(fā)電量進(jìn)行更準(zhǔn)確的長(zhǎng)短期預(yù)測(cè)，一來(lái)可以為新能源發(fā)電計(jì)劃的制定或調(diào)整提供決策支持；二來(lái)可以基于預(yù)測(cè)結(jié)果優(yōu)化新能源設(shè)據(jù)發(fā)電量預(yù)測(cè)結(jié)果與電力市場(chǎng)價(jià)格變化，靈活調(diào)整儲(chǔ)能充放電策略，提高經(jīng)濟(jì)回報(bào)。機(jī)尾流、光伏板積塵等情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果，結(jié)合氣候變化以及短時(shí)發(fā)電量預(yù)測(cè)情況，根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)得出的算法模型及數(shù)字空間模擬結(jié)果，對(duì)光伏板傾角、風(fēng)機(jī)扇葉速度與角度、風(fēng)機(jī)啟停與出力情況等生成針對(duì)單個(gè)設(shè)備的自動(dòng)控制指令，實(shí)現(xiàn)新能源場(chǎng)數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，基于對(duì)設(shè)備歷史缺陷及檢維修記錄的學(xué)習(xí)模型，對(duì)當(dāng)前及即將發(fā)生的設(shè)備缺陷進(jìn)行評(píng)估并及時(shí)預(yù)警，合理安排錯(cuò)峰檢維修，減少非計(jì)劃停依托空間計(jì)算與機(jī)器學(xué)習(xí)的電廠數(shù)字孿生，能夠幫助新能源發(fā)電商實(shí)現(xiàn)貫穿電廠全生命周期的虛實(shí)交互與閉環(huán)管理，基于數(shù)字空間對(duì)當(dāng)前的反映以及對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)，為物理世界采取相應(yīng)措施提供決10圖表4新能源電廠全生命周期數(shù)字孿生運(yùn)行模式物理世界數(shù)字空間根據(jù)報(bào)警位置及圖像信息，人工應(yīng)急處置，快速解決安全隱患廠區(qū)安防管理三維全局展示視頻監(jiān)控信息；危險(xiǎn)源探測(cè)報(bào)警發(fā)電運(yùn)營(yíng)根據(jù)系統(tǒng)指令自動(dòng)控制設(shè)備調(diào)整或人工操作，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)發(fā)電量預(yù)測(cè)根據(jù)光照強(qiáng)度、風(fēng)速大小，進(jìn)行未來(lái)發(fā)電量預(yù)測(cè)設(shè)備高效維護(hù)，降低成本按電子圖紙開(kāi)展工程物理世界數(shù)字空間根據(jù)報(bào)警位置及圖像信息，人工應(yīng)急處置，快速解決安全隱患廠區(qū)安防管理三維全局展示視頻監(jiān)控信息；危險(xiǎn)源探測(cè)報(bào)警發(fā)電運(yùn)營(yíng)根據(jù)系統(tǒng)指令自動(dòng)控制設(shè)備調(diào)整或人工操作，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)發(fā)電量預(yù)測(cè)根據(jù)光照強(qiáng)度、風(fēng)速大小，進(jìn)行未來(lái)發(fā)電量預(yù)測(cè)設(shè)備高效維護(hù)，降低成本按電子圖紙開(kāi)展工程施工，按期按質(zhì)按預(yù)算完成建設(shè)按系統(tǒng)建議實(shí)施改造，大幅縮短建設(shè)與驗(yàn)證周期計(jì)劃生產(chǎn)規(guī)劃建設(shè)仿真建模與施工管理通過(guò)3D建模全面識(shí)別施工風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度及安全設(shè)備改造仿真模擬基于系統(tǒng)仿真，模擬設(shè)備改造提升效果，提出改造建議機(jī)組運(yùn)營(yíng)優(yōu)化根據(jù)出力預(yù)測(cè)與上網(wǎng)計(jì)劃匹配，優(yōu)化光伏板傾角/風(fēng)機(jī)啟停安排設(shè)備故障檢測(cè)告警動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，生成錯(cuò)峰維修計(jì)劃，故障自動(dòng)報(bào)警檢維修培訓(xùn)檢維修培訓(xùn)遠(yuǎn)程智能集控大型電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)將面臨一些新的挑戰(zhàn)，一方面由于新能源電廠位置偏遠(yuǎn)、分散，場(chǎng)站與設(shè)備巡檢成本高昂，不同電廠管理也相對(duì)獨(dú)立，造成統(tǒng)一自建新能源電廠也缺乏有效的運(yùn)營(yíng)管理手段。通過(guò)云邊協(xié)同技術(shù)架構(gòu)的搭建和應(yīng)用，打造支持遠(yuǎn)程智能集控的新能源電廠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)跨地域的機(jī)組設(shè)備管理，并有效降低新能源電廠運(yùn)營(yíng)成本、提高運(yùn)營(yíng)效率，從而解決上述挑戰(zhàn)。關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用：云邊協(xié)同，發(fā)揮三要素價(jià)值協(xié)同的第一步。當(dāng)前，許多設(shè)備廠商都已在電力設(shè)備或組件中嵌入了各類(lèi)傳感器，但不同廠商所采用此，需要搭建企業(yè)級(jí)物聯(lián)云平臺(tái)，統(tǒng)一不同設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與通信標(biāo)準(zhǔn)，打通不同電廠設(shè)備間的數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面接入、開(kāi)放共享與統(tǒng)籌管理。同時(shí)，大量跨域數(shù)據(jù)的處理和分析也有賴(lài)同的第二步。通過(guò)各類(lèi)傳感器采集到的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上云存儲(chǔ)與計(jì)算會(huì)對(duì)云端資源造成擠壓，影響數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性，而一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，整個(gè)場(chǎng)站的運(yùn)行也將受到影響。通過(guò)邊緣智能終端的部署，將云端的算力資源向邊緣側(cè)進(jìn)行靈活分配，實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算，既提高了本地?cái)?shù)據(jù)處理的時(shí)效性與響應(yīng)速度，又有效避免了因數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)的安全隱患，同的第三步?；谶吘墧?shù)據(jù)處理，如何快速準(zhǔn)確識(shí)別設(shè)備故障狀態(tài)或?qū)υO(shè)備運(yùn)行進(jìn)行及時(shí)控制調(diào)整，都需要算法模型的支撐。依托云端匯集的全局設(shè)備數(shù)據(jù)資源進(jìn)行建模與機(jī)器學(xué)習(xí)，形成具有全局認(rèn)知的算法模型，并將其部署到邊緣智能終端上，讓邊通過(guò)智能前移完成對(duì)邊緣數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析與高效處電力數(shù)字化203011通過(guò)云邊協(xié)同的模式，可以實(shí)現(xiàn)各電廠間的數(shù)據(jù)融通，支撐模型搭建，并通過(guò)邊緣智能終端的部署，提高邊緣側(cè)數(shù)據(jù)分析與響應(yīng)能力，讓新能源企業(yè)及電廠運(yùn)營(yíng)商能夠通過(guò)移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)跨域的遠(yuǎn)程操控和統(tǒng)籌管理，幫助新能源電廠運(yùn)營(yíng)從“局部改件、變槳偏航控制等各類(lèi)組件的全方位感知，讓設(shè)備運(yùn)營(yíng)變得實(shí)時(shí)可視，化更換為檢修。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和控制，同時(shí)可對(duì)各電廠表現(xiàn)進(jìn)行直觀對(duì)標(biāo)，便于指標(biāo)下達(dá)。數(shù)字綠色電廠中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，大多數(shù)企業(yè)仍然對(duì)不同場(chǎng)站采取分別建設(shè)、各自運(yùn)營(yíng)的模式，內(nèi)通信覆蓋相對(duì)完善，但廣域通信能力不足。未來(lái)化程度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。術(shù)，保障大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、處理與分析。確性。保障力度，提升員工面對(duì)真實(shí)故障的實(shí)操能力。電力數(shù)字化203012電力系統(tǒng)，就好比一幅骨密度高的骨架對(duì)于人體的支撐，設(shè)備傳統(tǒng)運(yùn)行方式，對(duì)設(shè)備健康水平及使用壽命帶來(lái)網(wǎng)巡線的數(shù)字通路、保證變電樞紐的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)輸電線路距離長(zhǎng)、配電線路范圍廣，對(duì)于巡線偏遠(yuǎn)山區(qū)等公網(wǎng)信號(hào)薄弱的地方）輸配電線路巡線仍然依靠人力爬山涉水，效率很低。部分推廣無(wú)人機(jī)巡線的地區(qū)，也主要靠人工現(xiàn)場(chǎng)操控，人工基于采集圖像進(jìn)行異常判斷；同時(shí)，無(wú)人機(jī)存在禁飛區(qū)與巡線盲區(qū)，而在極端天氣等線路故障易發(fā)的情況要讓巡線效率更高、風(fēng)險(xiǎn)排查更準(zhǔn)，就必須依靠更智能、更豐富的巡線手段以及更快速、更可靠電力數(shù)字化203013綜合傳感器等多種邊端采集設(shè)備互相補(bǔ)充，對(duì)塔基圖表5各類(lèi)邊端采集設(shè)備在智能巡線中的應(yīng)用核心邊端球機(jī)：根據(jù)雷達(dá)探測(cè)到的區(qū)域坐線路運(yùn)行狀態(tài)：溫度、舞動(dòng)等等機(jī)巡線的區(qū)域限制和氣候限制，真正實(shí)現(xiàn)全覆蓋、全天候的高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在電網(wǎng)運(yùn)行因極端天氣造成巨大安全隱患而亟需搶災(zāi)時(shí)，衛(wèi)星遙感與遙測(cè)電網(wǎng)線路對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理和分析的時(shí)效性及精準(zhǔn)度要求很高，需要邊緣側(cè)能夠?qū)﹄S時(shí)出現(xiàn)的異常情況執(zhí)行”將成為未來(lái)智能巡線的標(biāo)準(zhǔn)模式，即——依托云端強(qiáng)大的算力，對(duì)海量非結(jié)構(gòu)化圖像數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)化運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)建模，并通過(guò)遠(yuǎn)程部署的方式賦能邊端；在邊緣側(cè)，讓基于機(jī)器學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)化診斷代替基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的差異化判斷，對(duì)異常情況進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別、自動(dòng)告警，大幅提高電網(wǎng)巡線電網(wǎng)線路因地理位置、電壓等級(jí)與傳輸距離不同，會(huì)呈現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)通信特征——特高壓骨干網(wǎng)架或無(wú)信號(hào)覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以根據(jù)實(shí)際情況采用基于MS-OTN的新一代光通信技術(shù)或光纖復(fù)合架空地線（OPGW）確保1000公里以上的超長(zhǎng)距干擾能力強(qiáng)、無(wú)懼惡劣氣候的微波技術(shù)，降低高額實(shí)現(xiàn)輕量化部署。通過(guò)因地制宜的電力專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)，同時(shí)，考慮到單個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)因網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量原因可能引發(fā)的信息中斷進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響，需在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)考慮多路徑傳輸保護(hù)方案，并增加邊緣側(cè)數(shù)據(jù)緩存與斷點(diǎn)續(xù)傳的能力，確面向2030年，隨著5.5G/F5.5G/6G/F6G技一身，通過(guò)亞毫秒級(jí)時(shí)延、厘米級(jí)定位、毫米級(jí)成像、光纖精密感知等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“通信感知融未來(lái)，通過(guò)支持大帶寬、強(qiáng)實(shí)時(shí)的新型邊端采集設(shè)備的應(yīng)用，結(jié)合圖像識(shí)別與異常感知的模型訓(xùn)電力數(shù)字化203014的重要性不言而喻?，F(xiàn)階段，變電站管理以固定布控點(diǎn)位的攝像頭為主，存在巡檢死角，仍需通過(guò)高危的人工作業(yè)進(jìn)行補(bǔ)充；同時(shí)，變電設(shè)備仍然采取計(jì)劃性檢修這種預(yù)防性維護(hù)的方式，造成設(shè)備使用未來(lái)的智能變電站需要依托更強(qiáng)大、更靈活的感知設(shè)備以及更先進(jìn)的故障預(yù)測(cè)模型，在實(shí)現(xiàn)變電站日常自主運(yùn)行和管理的同時(shí)，提高設(shè)備維護(hù)的正向效果，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，消除非計(jì)劃停未來(lái)智能變電站將以無(wú)人值守為目標(biāo)，巡檢工作由站內(nèi)外的各類(lèi)機(jī)器軍團(tuán)代為執(zhí)行，包括：無(wú)人頭等多種邊端采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全方位、無(wú)死角的變同時(shí)，為了滿(mǎn)足對(duì)變電樞紐設(shè)施清障的高實(shí)時(shí)性要求，在云邊協(xié)同的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將算力賦能內(nèi)安全隱患及設(shè)備狀態(tài)異常等進(jìn)行診斷和預(yù)警，識(shí)別故障區(qū)域、部位及原因，并完成自動(dòng)檢維修派單此外，為避免因網(wǎng)絡(luò)干擾導(dǎo)致的通信中斷對(duì)變電站巡檢與管理的影響，需同時(shí)加強(qiáng)端側(cè)設(shè)備的本地?cái)?shù)據(jù)緩存能力與離線計(jì)算能力，確保端側(cè)設(shè)備在下線期間也能正常開(kāi)展變電站的智能巡檢工作，進(jìn)延長(zhǎng)變電設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵，在于精準(zhǔn)判斷設(shè)備故障發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)，并在臨近故障點(diǎn)前進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)。但由于目前變電設(shè)備維護(hù)都采取計(jì)劃性檢修，因此基于歷史檢維修記錄的數(shù)理預(yù)測(cè)模型并不能真實(shí)反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的變化和趨勢(shì)。未來(lái)，需要探索更先進(jìn)的人工智能，通過(guò)圖計(jì)歷史缺陷記錄、試驗(yàn)記錄、運(yùn)行狀態(tài)與機(jī)理模型等多種相關(guān)要素進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，從而構(gòu)建更復(fù)雜的設(shè)備缺陷診斷與預(yù)測(cè)模型，對(duì)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估與健康度分析的同時(shí)，基于多維影響因素模擬，對(duì)未來(lái)可能發(fā)生的設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)及其原因進(jìn)行更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)，判斷最佳人工介入的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并提供相應(yīng)檢維修方案與物資需求，便于電力運(yùn)營(yíng)區(qū)安全及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障診斷與告警；同電力數(shù)字化203015圖表6從預(yù)防性維護(hù)到預(yù)測(cè)性維護(hù)預(yù)防性維護(hù)設(shè)備健康度設(shè)備健康度X實(shí)際可用年限X設(shè)備健康度設(shè)備健康度預(yù)測(cè)性維護(hù)檢維修時(shí)間X缺陷預(yù)計(jì)X電網(wǎng)數(shù)字巡檢中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，智能設(shè)備在不同區(qū)域電網(wǎng)巡檢工作中的滲透率參差不齊，對(duì)故障監(jiān)測(cè)的識(shí)別率、響應(yīng)速度等也都偏被動(dòng)，設(shè)備檢維修基本采取計(jì)劃驅(qū)動(dòng)的預(yù)防性維護(hù)。能設(shè)備巡檢100%覆蓋。性，同時(shí)加強(qiáng)本地緩存與數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳能力。探索圖計(jì)算等高級(jí)AI應(yīng)用，逐步提高電力數(shù)字化203016城市配電網(wǎng)是連接電網(wǎng)與終端用戶(hù)的橋梁，配電居民安居樂(lè)業(yè)有著重要的保障作用。隨著能源結(jié)構(gòu)發(fā)重心已經(jīng)逐漸從主干電網(wǎng)慢慢向配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生偏移，和靈活性，同時(shí)加強(qiáng)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的運(yùn)行能力，通過(guò)實(shí)現(xiàn)“剛中帶柔、柔中帶剛、剛?cè)岵?jì)、相得益隨著高比例分布式電源和多樣化負(fù)荷的接入，征，分布式新能源設(shè)備出力的間歇性、反向供電場(chǎng)景下造成的電壓突變與潮流變化、電力電子設(shè)備對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成的諧波污染等，都會(huì)對(duì)城市配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理提出新的挑戰(zhàn)和要求。因此，未來(lái)有源配電網(wǎng)運(yùn)行管理的核心目標(biāo)之一，就是加強(qiáng)常態(tài)情景下的電網(wǎng)穩(wěn)定，通過(guò)電力電子技術(shù)與ICT技術(shù)的深度融合支持靈活性電源接入，保障電網(wǎng)在應(yīng)對(duì)電源和負(fù)荷波動(dòng)以及發(fā)生隨機(jī)擾動(dòng)時(shí)，能夠正常有序運(yùn)行，最大程度降低故障發(fā)生率。電力數(shù)字化203017分布式電源主要通過(guò)逆變器、換流器等電力電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換，接入配電網(wǎng)絡(luò)。但由于各分布式電源設(shè)備都是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)，存在拓?fù)浼軜?gòu)差異大、電氣接口不統(tǒng)一、通信協(xié)議不一致因此，在電力電子設(shè)備技術(shù)方面，需要采用高功率密度、支持多種電氣接口、可以實(shí)現(xiàn)多模塊自主并聯(lián)的統(tǒng)一電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，擴(kuò)展供電系統(tǒng)的接入容量，提高各類(lèi)開(kāi)關(guān)電源的標(biāo)準(zhǔn)化程度、可維護(hù)性與互換性，并通過(guò)統(tǒng)一的信息模型與物聯(lián)協(xié)議，讓設(shè)備差異在本地終結(jié)，大幅縮短接入調(diào)試時(shí)間，為在有源、多向的新型配網(wǎng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)基于ICT技術(shù)的全局監(jiān)測(cè)、統(tǒng)籌調(diào)度、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同控制等提供新型配電網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造過(guò)程中，存在一次設(shè)備與二次設(shè)備接口不匹配、不同廠商間無(wú)法兼容等現(xiàn)象，不利于后期設(shè)備功能擴(kuò)展以及配電設(shè)備運(yùn)行水一二次電氣設(shè)備融合是一條有效途徑。通過(guò)讓一次設(shè)備帶有部分二次設(shè)備的智能單元，提高設(shè)備染等電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行主動(dòng)感知和監(jiān)測(cè)，通過(guò)優(yōu)化算法及特征庫(kù)對(duì)分布式電源并網(wǎng)后的污染源進(jìn)行分大，邊緣技術(shù)的應(yīng)用或許是更具經(jīng)濟(jì)性和實(shí)操性的解決方案。設(shè)備側(cè)，通過(guò)信息模型與物聯(lián)協(xié)議的統(tǒng)邊緣計(jì)算的能力，對(duì)端側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，保證邊緣智能在電動(dòng)汽車(chē)有序靈活充電上也能發(fā)揮充電樁會(huì)實(shí)時(shí)采集充電功率、剩余電量等車(chē)端相關(guān)數(shù)據(jù)，并上傳至邊緣網(wǎng)關(guān)；邊緣網(wǎng)關(guān)在配電計(jì)劃允許的最大可用容量下，根據(jù)不同充電點(diǎn)位的實(shí)際接入情況，對(duì)單個(gè)充電樁的充電功率、充電啟停時(shí)間傳統(tǒng)端邊設(shè)備互聯(lián)需要依賴(lài)通訊線實(shí)現(xiàn)，但分大。通過(guò)電力線寬帶載波通信技術(shù)（HPLC可以實(shí)現(xiàn)通訊線和電力線合二為一，只要有電力線的地方就能接入端側(cè)設(shè)備，有效解決遠(yuǎn)端設(shè)備互聯(lián)難的傳輸速率、<30ms的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。未來(lái)，隨著接入電源規(guī)模不斷擴(kuò)大，需感知和監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)體量會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信帶寬和時(shí)延的要求也會(huì)越來(lái)越高。光纖通信有著從Gbps到Tbps的接入速率、<1ms的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延能力，通過(guò)從廣域網(wǎng)到臺(tái)區(qū)的下沉式通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造，將推動(dòng)新型多源配網(wǎng)的運(yùn)行效率實(shí)現(xiàn)跨越式通過(guò)電力電子技術(shù)與ICT技術(shù)融合，加強(qiáng)邊緣智能與通信升級(jí)，實(shí)現(xiàn)分布式電源的廣泛接入以及配電網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行，提高新能源消納水平，保障電力數(shù)字化203018在確保常態(tài)情景下的電網(wǎng)穩(wěn)定外，城市配電網(wǎng)建設(shè)還需要進(jìn)一步提升故障應(yīng)急情景下的電網(wǎng)應(yīng)變水平以及極端情景下的電網(wǎng)恢復(fù)水平。特點(diǎn)，容易引發(fā)城市配電系統(tǒng)大規(guī)模停電事故。為了避免因極端事件所引發(fā)的故障影響規(guī)模及范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，減少故障造成的損失以及對(duì)關(guān)鍵負(fù)荷和居民城市生活帶來(lái)的消極影響，增強(qiáng)配電網(wǎng)絡(luò)的自“自愈性”是指配電網(wǎng)絡(luò)在面對(duì)極端事件時(shí)，配網(wǎng)的建設(shè)與實(shí)現(xiàn)可分為三個(gè)階段：極端事件發(fā)生前，通過(guò)線路加固、強(qiáng)化配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等電網(wǎng)改造以及分布式電源接入，提高配網(wǎng)面對(duì)極端事件的抵故障設(shè)備或線路，保證未遭受攻擊部分安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)定位與及時(shí)搶修，提高配網(wǎng)面對(duì)極端事件的適應(yīng)力；極端事件發(fā)生后，利通過(guò)需求側(cè)管理的方式，協(xié)助負(fù)荷完成按供電優(yōu)先系統(tǒng)功能R1事前規(guī)劃防御事后協(xié)同恢復(fù)事中調(diào)控自治t1t2t3所需時(shí)間感知通信技術(shù)與數(shù)字驅(qū)動(dòng)技術(shù)將有效支撐自愈提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)備與線路狀態(tài)感知體系的搭建是提升配網(wǎng)自境量等配網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)和外部態(tài)勢(shì)變化數(shù)據(jù)以及用戶(hù)用能狀態(tài)數(shù)據(jù)等，進(jìn)行全面感知與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、故障定位搶修與災(zāi)后運(yùn)行恢電流互感器對(duì)線路電流、對(duì)地電場(chǎng)等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，全面支撐配網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)與診斷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)狀態(tài)異常時(shí)，終端自動(dòng)觸發(fā)高采樣暫態(tài)錄波，采集后送回主站。主站云平臺(tái)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)，對(duì)各錄波文件進(jìn)行快速分類(lèi)，結(jié)合線路拓?fù)錅?zhǔn)確定位故障區(qū)段并識(shí)別故障原因，及時(shí)告警并告知檢修人員故障定位結(jié)果，大幅縮短故障查找和響應(yīng)處置時(shí)間，實(shí)現(xiàn)故準(zhǔn)確率接近90%，短路故障定位準(zhǔn)確率達(dá)100%。關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：光通信實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)負(fù)荷控制光纜建設(shè)不足、通信條件差，對(duì)配網(wǎng)供電安全形成制約。網(wǎng)絡(luò)層，隨著以5G為代表的無(wú)線通信技術(shù)合將進(jìn)一步提升配網(wǎng)信息通信能力，取消了接入網(wǎng)與傳送網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某蜁r(shí)電力數(shù)字化203019要負(fù)荷，保證配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性，對(duì)各類(lèi)故障關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用3：機(jī)器學(xué)習(xí)助應(yīng)對(duì)更優(yōu)、恢復(fù)更快事件發(fā)生概率及頻率進(jìn)行建模；同時(shí)，構(gòu)建不同事件與配網(wǎng)設(shè)備元件故障率之間的關(guān)聯(lián)?；谑录A(yù)測(cè)及故障預(yù)測(cè)模型的計(jì)算結(jié)果，能夠高效配套極端事件發(fā)生時(shí)的抗災(zāi)應(yīng)急措施，并更好地分配搶修人網(wǎng)將實(shí)行孤島管理，即根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)連接的本地電配網(wǎng)的停電區(qū)域劃分為若干個(gè)孤島，每個(gè)孤島內(nèi)包含一個(gè)或多個(gè)電源，進(jìn)行配電網(wǎng)孤島控制。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)不斷優(yōu)化完善相應(yīng)算法模型，可以形成面對(duì)不同極端事件或不同故障情況時(shí)的最優(yōu)孤島劃分策略，保證盡可能多的負(fù)荷在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電的同時(shí)，有利于在故障排除后快速切換回并網(wǎng)模式，最小化配網(wǎng)停電損失。通過(guò)配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)感知與信息通信基礎(chǔ)設(shè)施的完善和升級(jí)，加強(qiáng)配網(wǎng)主動(dòng)防御、及時(shí)應(yīng)對(duì)故障事件的能力；同時(shí)，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升故障應(yīng)對(duì)的有效性，縮短故障持續(xù)時(shí)間，快速恢復(fù)正常供電。多源自愈配網(wǎng)中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，城市配電網(wǎng)絡(luò)感知與通信基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，難以對(duì)各類(lèi)分布式新能源、儲(chǔ)能設(shè)備等并網(wǎng)導(dǎo)致的潮流變化、諧波污染設(shè)備改造成本。秒級(jí)時(shí)延大幅提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。對(duì)提供有效支撐，加快災(zāi)后恢復(fù)速度。電力數(shù)字化203020范圍內(nèi)，通過(guò)微電網(wǎng)或微能網(wǎng)的建設(shè)，依托電力數(shù)也提高了能源綜合利用效率與能源服務(wù)質(zhì)量，最終重要工作。智慧園區(qū)作為城市產(chǎn)業(yè)聚集和生產(chǎn)生活的主要載體，是智慧城市建設(shè)的核心內(nèi)容。通過(guò)云大物智移新一代數(shù)字化技術(shù)的深入應(yīng)用以及與未來(lái)電力系統(tǒng)中各類(lèi)電力電子設(shè)備的融合，將為智慧園區(qū)打通“監(jiān)測(cè)-分析-預(yù)測(cè)-優(yōu)化”的用能管理閉環(huán)與“巡檢-預(yù)警-處置”的電能管理閉環(huán)（對(duì)配網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及運(yùn)行故障定位的關(guān)鍵技術(shù)級(jí)利用，提高能源綜合利用效率，打造智慧零碳園電力數(shù)字化203021碳排精準(zhǔn)計(jì)量備類(lèi)型眾多，包括分布式光伏設(shè)備、分散式風(fēng)電設(shè)備、電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)施等供電系統(tǒng)，冷熱電聯(lián)供、熱基于電力電子變換和控制技術(shù)構(gòu)成的能源路由器，能夠?yàn)楦黝?lèi)設(shè)備提供多種電氣接口形式，通過(guò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化讓差異化終端設(shè)備集成互聯(lián)，因此將成為微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的核心設(shè)備與能量樞紐。與5G等數(shù)字化技術(shù)結(jié)合后，能源路由器在計(jì)量、控制的基礎(chǔ)功能上，又具備了通信與智能決策的能力，可以將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、能量使用情況等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集根據(jù)用戶(hù)指令或上級(jí)調(diào)度中心指令，對(duì)能量流向及功率進(jìn)行主動(dòng)或自主管理。并根據(jù)預(yù)置的計(jì)量因子規(guī)則，對(duì)園區(qū)碳排放總量進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)量核算與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，讓數(shù)據(jù)可靠可信，為優(yōu)、多能協(xié)同調(diào)度能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分類(lèi)計(jì)量，通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型負(fù)荷用能模型的學(xué)習(xí)，利用大數(shù)據(jù)分析與邊緣計(jì)算能力，對(duì)園區(qū)內(nèi)空調(diào)使用、照明亮度等能耗行為進(jìn)行智能控制與自主調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。各類(lèi)分布式電源進(jìn)行出力預(yù)測(cè)、對(duì)各類(lèi)用電系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，并結(jié)合氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、電力市場(chǎng)交易價(jià)格變化、電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)要求等各種相關(guān)因素，計(jì)算出全局性的智能化調(diào)度方案，對(duì)園區(qū)內(nèi)各類(lèi)供同時(shí)，根據(jù)短期氣候變化對(duì)電源出力和用電負(fù)荷的影響預(yù)測(cè)，對(duì)調(diào)度策略進(jìn)行及時(shí)優(yōu)化調(diào)整。在供大于求的用電低谷時(shí)，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與各類(lèi)儲(chǔ)能設(shè)備，將多余電能進(jìn)行逐級(jí)多次利用，利用方式除了通過(guò)電化學(xué)儲(chǔ)能直接進(jìn)行電能存儲(chǔ)電能轉(zhuǎn)化為氫能，一方面可以通過(guò)儲(chǔ)氫裝置實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)，另一方面也可以通過(guò)混合燃?xì)夤?yīng)的方式降低燃?xì)獠少?gòu)；在供小于求的用電高峰時(shí)，可以釋放儲(chǔ)能設(shè)備中的存量電能，或?qū)⒍嘤嗟臒崮?、氫能互?jì)互補(bǔ)，最終提高園區(qū)內(nèi)能源供應(yīng)自給自足的能通過(guò)能源路由器對(duì)園區(qū)內(nèi)海量終端電能設(shè)備進(jìn)類(lèi)供能設(shè)備及負(fù)荷進(jìn)行遙調(diào)，實(shí)現(xiàn)廣域內(nèi)基于全局性策略的優(yōu)化調(diào)度與能源共享，提高能源綜合利用樓宇作為城市核心基礎(chǔ)設(shè)施之一，其智能化也是智慧城市建設(shè)的重要組成部分。在數(shù)字孿生、人工智能等數(shù)字化技術(shù)的滲透下，樓宇將變得無(wú)與倫比得敏銳而智慧，配套儲(chǔ)能設(shè)備建設(shè)運(yùn)營(yíng)，將自主電力數(shù)字化203022準(zhǔn)確計(jì)量并清晰呈現(xiàn)各片區(qū)的實(shí)時(shí)能耗情況及變化，基于先進(jìn)算法，自動(dòng)生成并下達(dá)設(shè)備啟停、溫度調(diào)節(jié)、光暗度調(diào)節(jié)等控制指令，通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)按設(shè)備、按區(qū)域的靈活控制與調(diào)節(jié)。某高科技制造企業(yè)自主研發(fā)“軟硬一體化、云通過(guò)功率監(jiān)測(cè)與內(nèi)置溫度監(jiān)測(cè)，對(duì)異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)告警，能夠?qū)γ恳粋€(gè)單獨(dú)的插座進(jìn)行及時(shí)和定時(shí)過(guò)智能算法對(duì)空調(diào)系統(tǒng)及新風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)定值、照明設(shè)備光照度和啟停時(shí)間等對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，也支持按區(qū)域、按單個(gè)設(shè)備進(jìn)行一鍵遠(yuǎn)程控制；進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)合算法模型與多維度數(shù)據(jù)分析，對(duì)環(huán)該企業(yè)已與全球多個(gè)大型商超項(xiàng)目及專(zhuān)營(yíng)店項(xiàng)每平方米343.7千瓦時(shí)下降至281.1。新型供熱方式取代，能耗將大大降低。對(duì)于建設(shè)分布式光伏設(shè)備的樓宇來(lái)說(shuō)，將有極大概率從“可控基于對(duì)電力市場(chǎng)價(jià)格變化的監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)以及需求并依托智能網(wǎng)關(guān)對(duì)表后儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行充放電開(kāi)關(guān)與同時(shí)，通過(guò)被動(dòng)式超低能耗建筑配套的余熱回收設(shè)備及儲(chǔ)熱裝置，可以在熱源充足時(shí)同步實(shí)現(xiàn)熱能的反向供應(yīng)，甚至通過(guò)熱能與電能的互相轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同、效益最優(yōu)的智慧樓宇能源供某全球領(lǐng)先的歐洲工業(yè)數(shù)字化企業(yè)在中國(guó)某北方海濱城市打造了一座總面積1.38萬(wàn)平方米的被動(dòng)房技術(shù)中心。該被動(dòng)房建筑在不使用主動(dòng)采暖和氏度以上，創(chuàng)造室內(nèi)舒適環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)近零能據(jù)統(tǒng)計(jì)，該建筑每年可以節(jié)約一次能耗將近130萬(wàn)千瓦時(shí)，減少碳排664噸，相當(dāng)于53000該企業(yè)在全球多個(gè)地區(qū)都在深耕智慧樓宇解決電力數(shù)字化203023方案。在數(shù)個(gè)大量采用電供暖系統(tǒng)的區(qū)域，該企業(yè)為分布式能源系統(tǒng)的組成部分。同時(shí)，將樓宇一段時(shí)間內(nèi)多余的熱能進(jìn)行回收，并轉(zhuǎn)化成電能存儲(chǔ)，在用電高峰時(shí)售賣(mài)儲(chǔ)存的電力，反向補(bǔ)充電力市場(chǎng)上的資源，繼而實(shí)現(xiàn)電力的削峰填谷。多能協(xié)同互補(bǔ)中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，增量園區(qū)的布式電源以及負(fù)荷終端仍多通過(guò)單向開(kāi)關(guān)接入，無(wú)法支撐源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體協(xié)同，進(jìn)而達(dá)到能源效率提升源、網(wǎng)、荷的變化波動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)和調(diào)度決策的過(guò)反向供電參與電網(wǎng)運(yùn)行提供電力電子技術(shù)支撐。行數(shù)據(jù)和負(fù)荷用能數(shù)據(jù)回傳造成的帶寬占用和形式互濟(jì)互補(bǔ)與儲(chǔ)能配套的能量調(diào)度模型的訓(xùn)智能性。時(shí)延要求。電力數(shù)字化203024多個(gè)國(guó)家和地區(qū)都出現(xiàn)了能源短缺現(xiàn)象，不得不采取非季節(jié)性的拉閘限電等非常手段進(jìn)行保通過(guò)合理的調(diào)度安排，將負(fù)荷較低或有電量盈余地區(qū)，實(shí)現(xiàn)跨域電力的應(yīng)急支援與調(diào)節(jié)，是解決兩種實(shí)現(xiàn)方式：一是通過(guò)智能電網(wǎng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)不平臺(tái)運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)電能優(yōu)化再分配。智能電網(wǎng)調(diào)度不同國(guó)家和地區(qū)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的側(cè)重略有不同。以中國(guó)為例，隨著大規(guī)模風(fēng)光基地的建設(shè)運(yùn)營(yíng)，在電力供需呈現(xiàn)區(qū)域錯(cuò)配的背景下，特高壓主干電網(wǎng)將成為未來(lái)消納大型風(fēng)光基地所發(fā)電量、實(shí)現(xiàn)新能?chē)?guó)政府就明確提出“要加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為建以及圍繞特高壓電網(wǎng)的電力輸送調(diào)度將成為行業(yè)關(guān)注熱點(diǎn)。調(diào)度重點(diǎn)何在，算力和運(yùn)力都是海量數(shù)據(jù)環(huán)境下，電力數(shù)字化203025促進(jìn)電力系統(tǒng)高效智能調(diào)度的核心驅(qū)動(dòng)力。大規(guī)模間歇性、波動(dòng)性出力的新能源發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)后，電力調(diào)度需要處理的數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，亟需通過(guò)大型及超大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，為海量電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)提供穩(wěn)定存儲(chǔ)、高性能計(jì)算、精準(zhǔn)為深度學(xué)習(xí)、模型訓(xùn)練、圖像處理等技術(shù)應(yīng)用提供了發(fā)揮空間，助力發(fā)現(xiàn)潛藏在海量數(shù)據(jù)背后的新能源時(shí)代電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律，推動(dòng)數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)。數(shù)據(jù)中心對(duì)海量電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的調(diào)用以及變電樞紐對(duì)電力調(diào)度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收，都需要依托高安數(shù)字化電網(wǎng)的最佳通信載體，確保電網(wǎng)調(diào)度的快速通過(guò)強(qiáng)大算力與高效通信能力的構(gòu)建，為電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全局性更精準(zhǔn)的電力調(diào)度提供支撐。虛擬電廠虛擬電廠不改變物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而是通過(guò)軟件電廠”消納系統(tǒng)內(nèi)的富余電力，實(shí)現(xiàn)多時(shí)空電量平衡，提高電網(wǎng)安全與新能源消納能力。虛擬電廠的高效運(yùn)營(yíng)需要計(jì)量、通信、調(diào)度三智能調(diào)度決策是虛擬電廠的核心能力。通過(guò)為聚合的各類(lèi)電源及儲(chǔ)能設(shè)備制定合理有效的調(diào)度安排，能夠最大程度保障電網(wǎng)平衡運(yùn)行，提高能源利用效率，同時(shí)提高各聚合方的經(jīng)濟(jì)收益與參與積極虛擬電廠的調(diào)度決策有兩大核心依據(jù)：場(chǎng)交易，一是基于可調(diào)電源的發(fā)電能力，決定直接參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易競(jìng)價(jià)的可調(diào)電量；二是根據(jù)模式下，對(duì)可調(diào)電源的出力變化或可控負(fù)荷的需求人工智能技術(shù)的深入應(yīng)用，將大幅提高預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。通過(guò)稀疏建模、集成學(xué)習(xí)或其他機(jī)器關(guān)數(shù)據(jù)間的影響關(guān)系，并根據(jù)未來(lái)天氣變化情況對(duì)供需曲線進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。另外，多源配網(wǎng)的復(fù)雜性意味著分布式電源或儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)或?qū)㈦S時(shí)出現(xiàn)變化和調(diào)整。因此，虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商也需要對(duì)聚合的可調(diào)電源進(jìn)行及時(shí)更新調(diào)整預(yù)測(cè)模型參數(shù)，并基于實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)結(jié)果性不同，出力曲線也不同。虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商可以基通過(guò)數(shù)據(jù)建模對(duì)不同機(jī)組進(jìn)行差異化調(diào)度，提高聚電力數(shù)字化203026以德國(guó)電力市場(chǎng)為例：對(duì)于生物質(zhì)、熱電聯(lián)產(chǎn)等出力穩(wěn)定的機(jī)組來(lái)說(shuō)，機(jī)組出力變化可與電力市場(chǎng)現(xiàn)貨交易價(jià)格走勢(shì)相一致，因此可以只在需求高峰時(shí)（價(jià)格較高）進(jìn)行發(fā)電；而對(duì)于光伏、風(fēng)電等“看天吃飯”的新能源設(shè)備來(lái)說(shuō)，需要根據(jù)電力市通過(guò)人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，幫助虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)對(duì)可調(diào)電量的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)與動(dòng)態(tài)并通過(guò)可調(diào)電源出力與電力市場(chǎng)價(jià)格匹配情況因勢(shì)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：統(tǒng)一終端與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議助力遠(yuǎn)程調(diào)對(duì)聚合的各類(lèi)電源及儲(chǔ)能設(shè)備的全面感知、精準(zhǔn)計(jì)量和高效通信，可以為虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商的智能調(diào)度決策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。領(lǐng)先的虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商往往會(huì)在達(dá)成接入?yún)f(xié)議前在各電源或儲(chǔ)能設(shè)備處安裝OPCDA等標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，以此保證對(duì)分散的、不同類(lèi)型設(shè)備數(shù)據(jù)的高效獲取以及調(diào)度指令的及時(shí)下資金流虛擬電廠出力資金流競(jìng)標(biāo)備用任務(wù)任務(wù)資金流虛擬電廠出力資金流競(jìng)標(biāo)備用任務(wù)任務(wù)/市場(chǎng)引擎中央控制系統(tǒng)647單元任務(wù)與DER狀態(tài)儲(chǔ)能指令5通訊系統(tǒng)(高級(jí)電網(wǎng)調(diào)度和監(jiān)控供能)加密協(xié)議DER評(píng)級(jí)和地理信息虛擬電廠實(shí)時(shí)優(yōu)化器優(yōu)化DER指令預(yù)測(cè)模塊備用任務(wù)資金流1012123nnn電力交易市場(chǎng)電力交易市場(chǎng)/電網(wǎng)調(diào)度接口/網(wǎng)關(guān)-Modibus/Profibus/OPCDA資金流分布式能源分布式能源儲(chǔ)能系統(tǒng)聚合資源儲(chǔ)能系統(tǒng)靈活性客戶(hù)發(fā)電側(cè)聚合為主的虛擬電廠以提高新能源并網(wǎng)歐洲某以分布式新能源設(shè)備及生物質(zhì)、CHP、小水電等靈活調(diào)節(jié)電源為主體的虛擬電廠，通過(guò)在電源端安裝遠(yuǎn)程控制裝置并為其免費(fèi)提供發(fā)電量評(píng)估的方式，將電源及其各種運(yùn)行參數(shù)集成到虛擬電虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商根據(jù)電源運(yùn)行參數(shù)、電網(wǎng)狀態(tài)27以及電力市場(chǎng)交易價(jià)格等情況，對(duì)各電源進(jìn)行遠(yuǎn)程以及電力市場(chǎng)交易價(jià)格等情況，對(duì)各電源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制——分布式新能源設(shè)備因其間歇性發(fā)電，將直接參與電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)；靈活性調(diào)節(jié)電源可同時(shí)參與電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)與電力平衡市場(chǎng)，獲取容量電費(fèi)與調(diào)該虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商聚合的電源資源相當(dāng)于4座從運(yùn)營(yíng)效果上看，該虛擬電廠通過(guò)需求側(cè)響應(yīng)負(fù)荷，冬季預(yù)計(jì)可增發(fā)清潔能源7.2億千瓦時(shí)、減跨域電力調(diào)度中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，電力數(shù)據(jù)中跨域電力調(diào)度中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，電力數(shù)據(jù)中心建設(shè)與通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)處于起步階段，虛擬電廠運(yùn)負(fù)荷側(cè)聚合為主的虛擬電廠以需求側(cè)響應(yīng)、降的表后儲(chǔ)能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了“車(chē)+樁+光+儲(chǔ)+荷+智”該項(xiàng)目啟動(dòng)2個(gè)月不到的時(shí)間，已接入?yún)^(qū)域內(nèi)電網(wǎng)提供相當(dāng)于一個(gè)小型發(fā)電廠的電量。未來(lái)，該虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商將在更廣的區(qū)域范圍內(nèi)推廣這種運(yùn)營(yíng)模式。最佳實(shí)踐3最佳實(shí)踐3：源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化虛擬電廠運(yùn)營(yíng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化協(xié)同的虛擬電廠以提高能源總中國(guó)首個(gè)虛擬電廠試點(diǎn)項(xiàng)目一期工程，通過(guò)智能管控平臺(tái)實(shí)時(shí)接入并控制了橫跨三省市、總?cè)萘侩娏?shù)字化203028場(chǎng)景六：賦能綠色低碳數(shù)字技術(shù)和數(shù)字平臺(tái)因其廣泛觸達(dá)、實(shí)時(shí)記錄、全碳交易量將環(huán)境轉(zhuǎn)化為一種有償使用的生產(chǎn)要素，將碳排放權(quán)、綠色電力這種有價(jià)值的資產(chǎn)作為商品，通過(guò)市場(chǎng)化交易撮合的方式，提高新能源發(fā)電商與電力用戶(hù)的參與積極性，保證綠色電力消納占比逐步提以中國(guó)為例，當(dāng)前碳交易體系包括碳配額、國(guó)形態(tài)。碳配額規(guī)定了控排企業(yè)的排放上限；CCER由非控排企業(yè)申請(qǐng)、經(jīng)監(jiān)管部門(mén)核準(zhǔn)后，可抵消控排企業(yè)的超額排放量；綠色電力可減少對(duì)傳統(tǒng)能源電力數(shù)字化203029發(fā)電量的購(gòu)電需求，從而直接降低碳排放。三類(lèi)商品互相補(bǔ)充，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的低碳化生產(chǎn)和運(yùn)作帶來(lái)積極作用。其中與電力行業(yè)直接相關(guān)的綠色電力是在電力中長(zhǎng)期交易框架下，為光伏、風(fēng)電等新又打開(kāi)了一條供需雙方對(duì)帶有綠色標(biāo)識(shí)的新能源電力進(jìn)行直接交易的新通道。為進(jìn)一步提高新能源電量的消納水平，中國(guó)政府在政策導(dǎo)向上給予了綠色優(yōu)先結(jié)算，未來(lái)將吸引更多的主體參與到市場(chǎng)化交關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用：區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)綠電確權(quán)，加速消納綠色電力交易剛剛開(kāi)閘，在綠色電力生產(chǎn)、交區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心、防篡改、公開(kāi)透明等區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式記賬功能實(shí)現(xiàn)全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的上鏈存證，利用共識(shí)機(jī)制保證數(shù)據(jù)的相互校驗(yàn)與真實(shí)性，利用智能合約完成交易自動(dòng)執(zhí)行與高效結(jié)算，利用電子簽名核發(fā)綠證，實(shí)現(xiàn)每一筆綠色電量的精確追溯與全生命周期追蹤，提高了綠電消費(fèi)認(rèn)證的權(quán)威性。碳普惠碳普惠是指對(duì)公眾和小微企業(yè)的綠色低碳行為進(jìn)行量化，并建立起以政策鼓勵(lì)、商業(yè)激勵(lì)和核證普惠平臺(tái)各自確定，尚無(wú)行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致部分綠色低碳行為未能被納入碳普惠統(tǒng)計(jì)范疇（例如：用戶(hù)安裝分布式光伏設(shè)備，通過(guò)新能源電力自發(fā)自用實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減碳，但在電力系統(tǒng)的認(rèn)知里，該用而一旦形成相應(yīng)的方法學(xué)，如何對(duì)符合條件的公眾行為進(jìn)行統(tǒng)一的權(quán)威性認(rèn)證，也是碳普惠機(jī)制關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用：區(qū)塊鏈規(guī)范電力領(lǐng)域減碳行為認(rèn)證碳普惠生態(tài)具有參與人數(shù)多、分布廣、流程復(fù)雜等特點(diǎn)，區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)與之相契合：通過(guò)分布減碳量對(duì)價(jià)及其流向等進(jìn)行全面記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)增電力數(shù)字化203030賦能綠色低碳中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，區(qū)塊鏈技術(shù)賦能綠色低碳中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，區(qū)塊鏈技術(shù)在碳普惠場(chǎng)景下的落地實(shí)踐相對(duì)廣泛，但主導(dǎo)方多為政府機(jī)構(gòu)或平臺(tái)服務(wù)商；綠電交易市場(chǎng)仍在試點(diǎn)上的應(yīng)用。最佳實(shí)踐：新能源車(chē)企的碳積分應(yīng)用系統(tǒng)中國(guó)某新能源車(chē)企通過(guò)在車(chē)內(nèi)搭建的開(kāi)放生態(tài)平臺(tái)，連接了整車(chē)341個(gè)傳感器和66項(xiàng)控制權(quán)，將相關(guān)信息實(shí)時(shí)記錄到去中心化的區(qū)塊鏈中，并利用智能合約自動(dòng)將汽車(chē)的行駛數(shù)據(jù)、排放數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)化為碳積分。車(chē)主可以在碳積分應(yīng)用系統(tǒng)中，使用積分兌換相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，享受到因減碳行為帶來(lái)的福利和權(quán)益，對(duì)低碳行為起到了良好的正向引導(dǎo)和激勵(lì)車(chē)主341個(gè)傳感器、66項(xiàng)控制權(quán)智能合約的行為采集低碳行為積分轉(zhuǎn)化平臺(tái)商城兌換權(quán)益服務(wù)行為激勵(lì)碳積分電力數(shù)字化203031電力數(shù)字化技術(shù)在六大核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的應(yīng)用總結(jié)綜合未來(lái)電力系統(tǒng)六大核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)電力數(shù)字化使能技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，核心技術(shù)支撐集中體現(xiàn)效率以及設(shè)備可控性，未來(lái)需通過(guò)接口統(tǒng)一化、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)電力設(shè)備的泛在感知，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備全接入；處理與分析的表現(xiàn)，未來(lái)需進(jìn)一步拓展云邊端協(xié)同架構(gòu)的覆蓋面，提高邊端采用率與智能前移，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求更好地平衡業(yè)務(wù)響應(yīng)的實(shí)時(shí)性與數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性；輸效率及供電可靠性提供大力保障，未來(lái)需實(shí)現(xiàn)Gbps甚至Tbps級(jí)的高帶寬、ms甚至μs級(jí)的低代下源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)帶來(lái)強(qiáng)大支撐，未來(lái)需進(jìn)一步電網(wǎng)監(jiān)測(cè)、用能分析與靈活調(diào)度等各場(chǎng)景的滲透和了互信保障，未來(lái)需加強(qiáng)在各類(lèi)電力交易以及能源圖表9電力數(shù)字化技術(shù)在六大核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的應(yīng)用總結(jié)電力數(shù)字化使能技術(shù)數(shù)字綠色電廠電網(wǎng)數(shù)字巡檢多源自愈配網(wǎng)多能協(xié)同互補(bǔ)跨域電力調(diào)度賦能綠色低碳全周期數(shù)字孿生遠(yuǎn)程智能集控智能巡線智能變電站多源配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自愈配網(wǎng)調(diào)控智慧園區(qū)智慧樓宇智能電網(wǎng)調(diào)度虛擬電廠碳交易碳普惠數(shù)字化邊端邊端采集★★★★★★★★△★△△控制終端△★△△★★★★△★--泛在通信網(wǎng)絡(luò)地面通信★★★★★★★★★★△△衛(wèi)星通信△△★△△△△-----算力和存儲(chǔ)云資源平臺(tái)★★★★★★★★★★--云邊端協(xié)同△★★★★★★△△△--空間計(jì)算★△△△△△△★----區(qū)塊鏈------△△-△★★算法和應(yīng)用人工智能★★★★△★★★△★--圖計(jì)算與高級(jí)分析△△△★△△△△△△--★：核心技術(shù)；△：輔助技術(shù)；－：不適用32第三章、電力數(shù)字化技術(shù)特征（一）關(guān)鍵技術(shù)特征伴隨未來(lái)電力系統(tǒng)內(nèi)各業(yè)務(wù)場(chǎng)景縱深化發(fā)展對(duì)區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字化技術(shù)的需求，我們認(rèn)為電力圖表10面向2030，電力數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)特征服務(wù)開(kāi)放智能內(nèi)生安全安全可靠綠色網(wǎng)絡(luò)內(nèi)核層驅(qū)動(dòng)層使能層使能層為電力系統(tǒng)搭建一個(gè)綠色和安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，是數(shù)字孿生時(shí)代下電力系統(tǒng)建設(shè)最核心的目標(biāo)和基特征一：綠色網(wǎng)絡(luò)電力數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用不僅要幫助電力系統(tǒng)提高新能源電量的消納能力，同時(shí)也要降低電力系統(tǒng)本身因高電子電力設(shè)備滲透、高數(shù)據(jù)處理效率要求等導(dǎo)致的能耗增加。全光網(wǎng)能在物理層面構(gòu)建一張充分支撐業(yè)務(wù)需要、高度滿(mǎn)足能效要求的底層通信網(wǎng)絡(luò)，從而提升整個(gè)電力系統(tǒng)由內(nèi)而外的綠全光網(wǎng)，為算力提供綠色運(yùn)力保障端傳輸與交換完全靠光子實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有電子信號(hào)的介入，從而降低因電子設(shè)備或光電轉(zhuǎn)換對(duì)傳輸速率帶網(wǎng)荷儲(chǔ)各類(lèi)業(yè)務(wù)處理對(duì)高帶寬、低時(shí)延的要求。全光網(wǎng)能夠大大簡(jiǎn)化通信站點(diǎn)和機(jī)房設(shè)置，壓降傳統(tǒng)通信設(shè)備部署70-80%的空間需求以及40%以上的能耗，大幅減少碳足跡，成為電力數(shù)據(jù)的綠色運(yùn)輸方案。從目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，光傳輸技術(shù)有兩大突破焦點(diǎn)：進(jìn)一步提升傳輸速率與進(jìn)一步提高G.654.E光纖擁有超低衰減系數(shù)、超大有效面積，能夠顯著延長(zhǎng)無(wú)中繼傳輸距離，從而大量降低中繼站建設(shè)需求，相當(dāng)適合承載特高壓系統(tǒng)對(duì)400G或超400G傳輸性能以及超長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊獜腃波段向C+L波段擴(kuò)展，很快將實(shí)現(xiàn)單纖32T的超大容量，主干光纖網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)入80波x400G的時(shí)代，為電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展搭建強(qiáng)電力數(shù)字化203033傳輸距離將延長(zhǎng)20%。技術(shù)是實(shí)現(xiàn)完整全光網(wǎng)的核心解決方案。通過(guò)一張?zhí)岣吡讼到y(tǒng)可靠性，也提供了更靈活的配置能力——只需要通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行光背板的波長(zhǎng)控制，即可實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通。綠色網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考帶寬和時(shí)延是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的最核心指標(biāo)。提高光纖網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，完成高品質(zhì)、確定性的全光圖表11綠色網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考光纖覆蓋率>90%>>90%<60%當(dāng)前2030-F6G全光網(wǎng)1GbpsF5G全光網(wǎng)1ms20Gbps10ms帶寬Tbps帶寬Tbps0.1ms特征二：安全可靠數(shù)字孿生下的電力系統(tǒng)，會(huì)接入大量具有異構(gòu)協(xié)議的設(shè)備，設(shè)備會(huì)產(chǎn)生每秒數(shù)以?xún)|計(jì)的數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高頻傳輸并為各類(lèi)軟件系統(tǒng)或應(yīng)用服務(wù)所調(diào)用——伴隨著電力數(shù)字化的深度轉(zhuǎn)型，電力通信網(wǎng)正面臨著前所未有的安全性挑戰(zhàn)。未來(lái)電力系統(tǒng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求將不僅是輸層-網(wǎng)絡(luò)層-數(shù)據(jù)層”的三層防御體系；數(shù)字可信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行安全除了可以通過(guò)防火墻部署外掛式的架構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生安全新架構(gòu)演變。作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，也需要通過(guò)構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)安全的三道防線，來(lái)加強(qiáng)對(duì)電力數(shù)字化的支撐。具體來(lái)看，通過(guò)設(shè)備級(jí)冗余保護(hù)，在系統(tǒng)出現(xiàn)器件異常時(shí)快速切換至備用器件，保證設(shè)備正常運(yùn)行；通過(guò)鏈路級(jí)冗余保護(hù)，在發(fā)生光纖損壞時(shí)，可以基于協(xié)商機(jī)制快速切換至保護(hù)鏈路，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速恢復(fù)；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)級(jí)冗余保護(hù)，當(dāng)主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大面積癱瘓時(shí)，依托獨(dú)立雙平面快速切換至備用網(wǎng)絡(luò)，提在電力通信網(wǎng)的冗余設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情可以考慮配置完整的三道防線，確保電力可靠通信和安全調(diào)度；對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)，可以在提供設(shè)備級(jí)冗可信標(biāo)識(shí)和密碼憑證，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以基于標(biāo)識(shí)的驗(yàn)其次，構(gòu)建云網(wǎng)安一體化協(xié)同的安全服務(wù)架構(gòu)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅事件進(jìn)行自動(dòng)化響應(yīng)、秒級(jí)處置，實(shí)電力數(shù)字化203034現(xiàn)全局防御。第三，通過(guò)圖計(jì)算和聯(lián)邦學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，對(duì)產(chǎn)生威脅的關(guān)聯(lián)事件進(jìn)行分析，完成威脅識(shí)別模型自進(jìn)化，持續(xù)提升威脅事件檢出率，實(shí)現(xiàn)對(duì)威脅事件的動(dòng)態(tài)檢測(cè)和智能分析。的數(shù)量也呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)人工模式的規(guī)劃管理業(yè)務(wù)特征自學(xué)習(xí)與建模技術(shù)、基于特征模型的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和安全策略編排技術(shù)、安全策略沖突檢測(cè)及自過(guò)防火墻和沙箱對(duì)勒索病毒進(jìn)行過(guò)濾和識(shí)別的基礎(chǔ)上，在數(shù)據(jù)層構(gòu)筑最后一道網(wǎng)絡(luò)安全防線。在生產(chǎn)備份區(qū)和隔離區(qū)的本地備份和隔離存儲(chǔ)，進(jìn)一步防技術(shù)融合，促進(jìn)原生可信區(qū)塊鏈與隱私計(jì)算技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能有效解決密鑰泄露風(fēng)險(xiǎn)、隱私數(shù)據(jù)保護(hù)、算法協(xié)議漏洞等行業(yè)難題，從而大力推動(dòng)數(shù)據(jù)要素資產(chǎn)化發(fā)展，是確保數(shù)據(jù)全生命周期安全合規(guī)的重要技術(shù)路線。組件（芯片和操作系統(tǒng)）層面的可信執(zhí)行環(huán)境（TrustedExecutionEnvironment）是被廣泛認(rèn)知且應(yīng)用的方案，未來(lái)電力通信網(wǎng)絡(luò)將在網(wǎng)元設(shè)備中引入芯片級(jí)的可信計(jì)算技術(shù)，在網(wǎng)元底層基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)可信、安全的軟硬件運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從芯片、操作系統(tǒng)再到應(yīng)用的逐級(jí)驗(yàn)證，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)。安全可信要求，需要以區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)保證資源所有權(quán)和映射關(guān)系的真實(shí)性，防止匿名篡的能力，并通過(guò)假名化、密態(tài)計(jì)算等技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)用戶(hù)信息全透明——即在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私不對(duì)外泄露的前提下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與分析，促進(jìn)高可靠的安全可靠關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考理安全和網(wǎng)絡(luò)冗余保護(hù)設(shè)計(jì)，能夠從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的不同層面提高電力通信網(wǎng)的安全可靠性。通過(guò)可信根、基于區(qū)塊鏈的分布式可信、支持隱私計(jì)算等技術(shù)的數(shù)據(jù)可信，保證了數(shù)據(jù)處理及使用過(guò)程的安全保密，提高相關(guān)技術(shù)的滲透率和采用率，可以實(shí)現(xiàn)更廣泛、更安全的數(shù)據(jù)協(xié)同。圖表12安全可靠關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考IPv6+采用率>80%21.6%當(dāng)前21.6%當(dāng)前2030<5%<10%區(qū)塊鏈滲透率>區(qū)塊鏈滲透率>80%>60%電力數(shù)字化203035泛在感知、實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)、智能內(nèi)生反映了海量電力數(shù)據(jù)從采集、傳遞到處理分析的電力數(shù)字化核心業(yè)務(wù)流程，是驅(qū)動(dòng)未來(lái)電力系統(tǒng)從數(shù)字化到數(shù)智化特征三：泛在感知從形態(tài)上看，隨著電力數(shù)字化的不斷滲透，未來(lái)電力系統(tǒng)將逐步形成兩張網(wǎng)：一張連接了各類(lèi)電力設(shè)備的物理網(wǎng)絡(luò)與一張打通了海量生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、消費(fèi)數(shù)據(jù)的信息網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)兩張網(wǎng)的數(shù)實(shí)相融、深度交互，推動(dòng)電力系統(tǒng)高效運(yùn)行。智能終端，打造“物聯(lián)、數(shù)聯(lián)、智聯(lián)”全息感知網(wǎng)儲(chǔ)的不斷融合和協(xié)同升級(jí)，電力系統(tǒng)形態(tài)會(huì)越來(lái)越錯(cuò)綜復(fù)雜，電源側(cè)、骨干網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)、臺(tái)區(qū)側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲(chǔ)能側(cè)等電力系統(tǒng)的各個(gè)角落每時(shí)每刻都會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)信息。泛在感知就是要通過(guò)各種手段和方式，采集到電力系統(tǒng)內(nèi)能量流的變化、各類(lèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的變化、影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的外部環(huán)境的變化等等這些關(guān)鍵信息，打造“六全”泛在感知為量等各類(lèi)傳感裝置對(duì)電網(wǎng)線路的全覆蓋，視頻攝知等多樣化感知設(shè)備對(duì)大電廠、輸配電網(wǎng)、變電站等大型基礎(chǔ)設(shè)施的全巡檢，一二次融合設(shè)備或能源側(cè)完成物聯(lián)感知的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步加強(qiáng)邊緣側(cè)能力——通過(guò)規(guī)約轉(zhuǎn)化器，在理解各類(lèi)規(guī)格七國(guó)八制、接口五花八門(mén)的設(shè)備和系統(tǒng)差異化通信規(guī)約的基礎(chǔ)上，通過(guò)算法完成不同規(guī)約間的相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接入標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一通信語(yǔ)言，將原本分散的海的系統(tǒng)和應(yīng)用架構(gòu)，讓這些信息從單一數(shù)據(jù)變成數(shù)據(jù)集合，讓電力系統(tǒng)中的各類(lèi)終端設(shè)備從物理相連走向化學(xué)相融，為全局性的業(yè)務(wù)處理和調(diào)度供數(shù)據(jù)支撐。未來(lái)，隨著分布式軟總線技術(shù)的成熟應(yīng)用，可以進(jìn)一步通過(guò)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)周?chē)略O(shè)備的方式越來(lái)越龐大，傳統(tǒng)的窄帶通信已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)萬(wàn)物互聯(lián)、泛在感知的需求，需要進(jìn)一步提升邊緣與感知終端通信模塊的寬帶化能力，讓不同類(lèi)型、不同容的高科技制造企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始全面搶占布局波及高速射頻通信技術(shù)的互相補(bǔ)充，拓寬通信模塊的場(chǎng)景泛用性，通過(guò)雙信道同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)拓展異常事件快速響應(yīng)和及時(shí)處理的要求很高，面對(duì)海量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的云端收集匯總、分析訓(xùn)練及結(jié)果反饋閉環(huán)難以充分保障業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性，因此亟需通過(guò)智能前移與決策下沉的方式，將云端模型部署到邊緣智能終端，通過(guò)邊緣智能終端對(duì)感知設(shè)備采集上來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算并下達(dá)決策和控制指令，賦予了邊緣廠站本地局部自治的能力，實(shí)現(xiàn)智能控制。電力數(shù)字化203036同時(shí)，隨著物聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展，終端采集到的數(shù)據(jù)信息中會(huì)出現(xiàn)大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)未來(lái)提供了一種由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)廠站內(nèi)外部環(huán)境進(jìn)行自?xún)?yōu)化、云端與邊緣的交互協(xié)同，實(shí)現(xiàn)對(duì)本地采集圖像的快速、精準(zhǔn)判斷，賦予了邊緣廠站及感知終端自主行動(dòng)和運(yùn)作的能力，實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別。打造業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)本地采集、本地處理、設(shè)備本地控制的泛在感知閉環(huán)，大幅提高數(shù)據(jù)采集數(shù)量與質(zhì)量的同時(shí)，有效保證業(yè)務(wù)響應(yīng)和處理速度。泛在感知關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考提高終端設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)接入量，保證數(shù)據(jù)采集數(shù)量與質(zhì)量，并通過(guò)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)幫助更好識(shí)別圖像常的識(shí)別率與準(zhǔn)確性，是泛在感知的發(fā)展目標(biāo)。圖表13泛在感知關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考設(shè)備網(wǎng)聯(lián)化率>95%23%當(dāng)前23%當(dāng)前203030-50%20-30%.--"-故障誤報(bào)率<故障誤報(bào)率<1%<1%特征四：實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)電力通信是電力系統(tǒng)的重要組成部分，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)控制指令、電量合理分配調(diào)度指令等信息的發(fā)送和接收，都有賴(lài)于電力通打通可靠的傳輸通道，是落實(shí)電力系統(tǒng)控制調(diào)度自動(dòng)化和智能化的基礎(chǔ)，是確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)調(diào)度的重要技術(shù)手段。未來(lái)的電力系統(tǒng)中，設(shè)備類(lèi)型多、出力特性不同，電力流量和流向難以完全提前精準(zhǔn)預(yù)知，為了能夠及時(shí)處理應(yīng)對(duì)各類(lèi)擾動(dòng)及突發(fā)情況，對(duì)通信實(shí)時(shí)性的要求會(huì)越來(lái)越高。移動(dòng)通信技術(shù)與無(wú)線局域網(wǎng)通信技術(shù)互為補(bǔ)可以在源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)進(jìn)行靈活組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)端到端5GuRLLC：5G作為移動(dòng)通信技術(shù)的代名詞，在廣域范圍內(nèi)，以及在無(wú)人機(jī)和智能機(jī)器人巡檢等需要移動(dòng)和數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)膱?chǎng)景下，有著無(wú)可比擬用場(chǎng)景：eMMB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、uRLLC（超可務(wù)和支撐，有效滿(mǎn)足電力系統(tǒng)運(yùn)行要求，有助于終端設(shè)備對(duì)監(jiān)測(cè)到的安全隱患、系統(tǒng)運(yùn)行異常等情況自2018年以來(lái)，3GPP移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)發(fā)布了Release15、Release16、Release17三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本，通過(guò)靈活的幀結(jié)構(gòu)、基于時(shí)隙/mini-slot的調(diào)度機(jī)制、PDCCH下行信道監(jiān)聽(tīng)周期配置、PUCCH上行信道免調(diào)度授權(quán)機(jī)制等子技術(shù)的引入和迭代，不斷增強(qiáng)uRLLC技術(shù)在超低時(shí)延和超高電力數(shù)字化203037術(shù)的同時(shí)，也引入了兩大全新特性：一是非地面通以在任意兩個(gè)終端間直連通信，為發(fā)生極端事件時(shí)的緊急通信提供了更加靈活的解決方案；二是將毫米波頻段從52.6GHz提高到了71GHz，通過(guò)帶寬的延展進(jìn)一步增強(qiáng)uRLLC的服務(wù)能力。未來(lái)，隨著毫米波頻譜在移動(dòng)通信技術(shù)上的深入應(yīng)用，通信頻譜與感知頻譜會(huì)發(fā)生重合，在6G/F6G時(shí)代將實(shí)現(xiàn)通信感知融合，并將通信時(shí)延與xG技術(shù)相比，更適用于廠站內(nèi)通信或智慧園區(qū)的優(yōu)勢(shì)。速率上，Wifi6/6E支持2.4GHz/5GHz雙頻段，理論速率可以達(dá)到9.6Gbps；時(shí)延上，Wifi6/6E運(yùn)用的OFDMA和MU-MIMO技術(shù)可以支持多設(shè)備同時(shí)接入，大幅度提高了并發(fā)量，降低了約30%的時(shí)延。同時(shí)，Wifi6/6E引入了目標(biāo)喚醒時(shí)間（TNT）的調(diào)度機(jī)制，通過(guò)和終端設(shè)備的協(xié)商，實(shí)現(xiàn)Wifi的靈活按需喚醒，能降低約30%的功耗。未來(lái)，隨著在通信速度和覆蓋范圍上的持續(xù)突的方向演進(jìn)。從目前已經(jīng)公布的技術(shù)特性上看，下Wifi技術(shù)將引入Multi-RU技術(shù)技術(shù)，通過(guò)多頻譜資源分配以及多個(gè)Wifi間動(dòng)態(tài)切面臨因管理幀、認(rèn)證幀的偽造或信息泄露而導(dǎo)致的安全隱患。出于電力行業(yè)安全性的要求，中國(guó)廠商電網(wǎng)、電廠和綜合能源服務(wù)等無(wú)線接入場(chǎng)景規(guī)劃的光網(wǎng)絡(luò)、安全芯片等相關(guān)技術(shù)，包括有線接入網(wǎng)、WLAN、移動(dòng)終端等軟硬件設(shè)備和安全管理平臺(tái)，全覆蓋、低時(shí)延通信的同時(shí)，大幅提高了無(wú)線通信的安全性能。實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)的目標(biāo)是持續(xù)提升通信時(shí)延與網(wǎng)絡(luò)可靠性表現(xiàn)，支撐數(shù)字孿生電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)對(duì)于數(shù)據(jù)圖表14實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考空口時(shí)延亞毫秒毫秒2030(千兆)毫秒2030(千兆)當(dāng)前6個(gè)9.--"--20-30%通信可靠性7通信可靠性7個(gè)940-50%(萬(wàn)兆)特征五：智能內(nèi)生未來(lái)的電力系統(tǒng)中，千兆瓦級(jí)的火電機(jī)組將逐漸被兆瓦級(jí)甚至容量更小的新能源機(jī)組替代，加上電力數(shù)字化203038等各類(lèi)設(shè)備的數(shù)量會(huì)越來(lái)越多。在泛在感知與實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)的基礎(chǔ)上，意味著整個(gè)電力系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)也將呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)、爆發(fā)式增長(zhǎng)。提供強(qiáng)大的算力支撐的同時(shí)，構(gòu)建能夠根據(jù)不同業(yè)務(wù)需要與時(shí)延要求，在云邊端間實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)與計(jì)算資源按需分配、靈活調(diào)度的算力網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、有效控制