数智化坚强电网的“四大特征”

　　现代电网深度嵌入现代化产业体系，是经济活动中须臾不可相离的能源基础设施与产业基础设施。电力安全保供是须臾不可忽视的“国之大者”。当前，能源转型加速演进，新能源高比例接入电网，受气候变化、极端灾害等因素叠加影响，电网安全发展的复杂性和不确定性日益加剧。打造气候弹性强、安全韧性强、调节柔性强、保障能力强的数智化坚强电网，服务新型电力系统和新型能源体系，体现了国家电网公司党组在新时代新征程推动能源高质量发展的主动担当。

　　电网气候弹性强，是新型电网系统性应对气候波动影响的能力特征。要求电网能应对各种极端气候灾害的考验，从主配网网架、线路、设备，到与之衔接的电源、负荷、储能等环节，都具备系统性应对气候变化波动影响的能力。从实践来看，以风电、光伏为代表的可再生能源出力受极端气候影响持续加剧，高温干旱、寒潮等极端天气下，水电等常规电源暴露出一定脆弱性，以往对发电侧影响较小的风速、光照等气候因素时刻影响新能源出力，台风、暴雨等也将对新能源设施构成威胁;暴雨洪涝、雨雪冰冻等气象灾害易对输配电关键基础设施造成破坏，由气象因素造成的电网、设备事件已经接近五成;温度敏感型负荷规模持续扩大，我国用电负荷的尖峰化和夏冬“双峰”特征更加显著，应急储能需求增加，其中空调负荷成为拉动最大负荷增长的主力之一。从应对中看，增强电网弹性就是不断挖掘电网对气候变化的适应能力，以更精准地监测监控天气变化特别是极端天气为基础，增强电网与电源、电网与负荷、电网与整个电力系统的互动能力，以更安全更经济的方式运营电网，以数字化智能化的确定性手段减少电网在复杂环境中的不确定性。

　　电网安全韧性强，是新型电网系统性抵御电力系统扰动冲击的能力特征。要求电网应对“双高”特征下电力系统运行的随机扰动，抵御来自不同环节、不同区域、不同时域对电力系统的冲击。从实践来看，新能源大规模并网与沙戈荒大基地输送的电源形态，给电力系统稳定运行带来了新的挑战;大电网交直流耦合运行、直流近区电压稳定风险突出，配电网面临自身平衡能力不足、网架薄弱等风险;负荷产消者化趋势明显，改变电力平衡方式，对配网承载能力提出更高要求;储能方面，随着电化学储能电站投运量的增加，电化学储能安全性问题逐渐突出。从应对中看，增强电网安全韧性就是要主动顺应多种电源跨品种互济催生的对能源电力产业链安全共治需求的趋势，建立更经济更精准的资源配置方式与电力调控模式，让整个电力系统的各市场主体形成一个安全合作共同体，以此共同抵御各种不同的扰动与冲击。

　　电网的调节柔性强，是新型电网系统性开展灵活调节的能力特征。要求电网能够充分调动各类社会资源要素，纳入电网的配置优化中，让市场价格信号和数字技术共同发挥作用，克服电力系统时空资源分布的极度不平衡问题。从实践来看，灵活调节电源能力占比不足需要整个电力系统与产业链供应链协同解决。目前我国抽水蓄能、调峰气电等传统调节电源占比一直维持在6%左右。比较而言，欧美国家灵活电源比重较高，美国、西班牙灵活电源占比分别为49%、34%，灵活调节电源分别是新能源的8.5倍和1.5倍。负荷调度更多倾向于解决安全问题，在对负荷灵活调控方面，特别是在削峰填谷、新能源消纳方面，技术还有待进步，实践有待拓展。这就需要建立更加充分的价格补偿机制、尖峰电价机制以及用能权等手段。从应对中看，增强电网调节柔性就是要持续发挥好“平台+数据+运营+生态”的一体化运作方式，推动负荷资源聚合，引导全网全系统的市场主体与用户计算各自的成本函数，让系统为人服务、电网为企业服务。例如，根据国家部委关于加强新能源汽车与电网融合互动的政策文件，电网柔性调节能力是服务全行业全社会的，并将在电动汽车、储能、空调等新型负荷中带来巨大的产业价值。

　　电网的保障能力强，是新型电网系统性配置资源要素的能力特征。要求电网能够在常态运行与应急状态下充分调动所需的资源要素，并具备及时供给到全网各地的调配能力。从实践来看，电网历来有物资调配的优势，在极端情况下，集团化运作能将各类电力物资、备品备件调配到全网各地。随着新型电力系统加快建设，产业链供应链成为一个整体，以“国网绿链”为载体的绿色化、数智化的现代供应链可以发挥更大的作用，不仅对电网自身备品备件进行及时储备、供需缺口分析和智能仓储转运，还可以服务上下游企业、设备供应商，降低全系统物资仓储与调配成本。从应对中看，电网保障能力是一项综合能力，不仅考验电网在应急状态下的动员与调配能力，也考验电网日常的经济运行和科学管理能力。因此，增强电网保障能力更需要立足实际，将资源要素保障能力持续内化为现代企业的一流治理能力。

　　建设“四强”的数智化电网是“一体四面”打造新型电网能力的重大举措，充分体现了电网高质量发展的系统观、整体观和全局观，将有力支撑能源保供与低碳转型，促进新型电力系统各个环节的协同互动，为更好支撑和服务中国式现代化贡献国网力量。

　　【实践案例】

　　国网浙江电力积极打造新型电力系统示范工程

　　国网浙江电力投运世界首个高压大容量柔性低频换流站——杭州220千伏亭山站，建成台州35千伏柔性低频输电工程、宁波和台州氢电耦合工程、嘉兴数字孪生配电网规划系统、绍兴中压直挂式储能电站等一批全国首创性示范工程。推动分布式潮流控制器、柔性短路电流抑制、移动式即插即用储能电站、动态增容等一批“首台首套”“首面首域”项目试点运行。

　　国网山东电力开展配电网主设备健康状态在线评价

　　传统现场开展配电网设备状态评价任务量大、效率低。国网山东电力依托电网资源业务中台，开发配电网主设备健康评估模块，汇集全省配电网主设备电气量、状态量等3类45项数据，创新构建变压器、环网箱等5类14种配电网主设备30类评估诊断模型，综合研判设备隐患、缺陷等异常状态，为差异化检修策略制定提供决策依据。2022年12月应用以来，累计发现设备异常状态1100余台次，现场工作量降低60%以上，评价准确率达到90%以上。

　　国网天津电力建成新能源车综合服务中心

　　国网天津电力加快充电基础设施建设，构建“光储充换”绿色充电系统和“冷热电”综合能源系统，建成国内首座集数字化、网联化、生态化功能于一体的津门湖新能源车综合服务中心。中心设有71个智能充电车位，利用屋顶和车棚建设379千瓦光伏电站，配有1000千瓦时储能设施和绿色能源管理服务平台，构建了一套“2+1”的源网荷储交直流绿色微能源网。截至2023年8月，光伏发电累计85万千瓦时，储能累计充放电量126.31万千瓦时，全站实现节能减排二氧化碳11640吨，楼宇能源自给率达到85%，整体达到绿色二星建筑和“近零能耗”标准。中心提供国内技术最先进、充电方式最全、充电安全性最高、互动性最强的充电体验，自投运以来，累计充换电50.43万次，充换电量超1082万千瓦时，日最高充换电量2.4万千瓦时，在天津市公共充电站排名第一位。

　　安徽金寨分布式发电集群示范区

　　该示范区工程系统集成调容调压变压器、智能测控保护装置、集中和分散式太阳能光伏发电站、小型气象监测装置等300多套智能并网装置，整体实现了可观测、可控制、可治理，确保高渗透率分布式发电集群“发得出、并得上、用得掉”。

　　来源 | 国家电网