国网数字化工作部副主任范鹏展：新型电力系统数字技术支撑体系思考与实践

　　当前，能源电力发展面临保障安全可靠供应、加快清洁低碳转型、助力实现“双碳”目标的重大战略任务。国家电网公司深入贯彻新发展理念，构建新发展格局，围绕建设“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标和“一体四翼”发展布局，完成新型电力系统数字技术支撑体系设计并推进落地实践，赋能电网数字化转型和企业高质量发展。

　　新型电力系统是新型能源体系的重要组成部分，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动等基本特性。

　　随着“碳达峰、碳中和”加快推进，能源格局的调整给电网电源结构、负荷特性、电网形态、技术基础、运行特性带来深刻变化。

　　新型电力系统这些新特征、新变化对电网数字化同样也提出了新要求。

　　一是范围更广，采集控制对象规模更大，大量对象单点容量低、位置分散，这就需要统筹采集控制装置的管理、优化配置策略、提升采集控制有效性。

　　二是环节更多，源网荷储各环节协调互动，打破传统电网业务依赖于分环节、分条块数据应用边界，这就需要统筹汇聚、应用全网采集控制数据。

　　三是时效性更强，全环节海量数据实时汇聚和高效处理，对数据采、传、存、用提出更高时效性要求，需要统筹提升感知采集频率以及计算算力、网络通道和安全防护，共同提供支撑。

　　四是随机性更高，电源侧和负荷侧均呈现强随机性，对电力系统的安全稳定运行提出更高要求，需要统筹优化拓展控制方式，建立灵活、可靠、经济的控制手段。

　　五是服务更多元，在支撑电力系统安全稳定运行的同时，也要服务国家“双碳”目标落地，需要统筹电、碳数据采集和相关应用需求，支持碳监测、碳核查和碳交易等应用。

　　面对新挑战需要持续进行创新，当前数字技术的空前变革也为新型电力系统的建设带来了新可能。

　　一是带来了广泛互联互通的新可能。利用先进的数字传感及物联技术，可以实现数据的精准采集、全域共享、支撑新型电力系统各类对象随需接入。

　　二是带来了全局协同计算的新可能。利用云计算、边缘计算等数字技术，可以支撑海量的新能源设备及交互式用能设备的在线监测、分层分级控制。

　　三是带来了全域在线透明的新可能。利用大数据技术统筹源网荷储各环节的数据资源，可以推动新型电力系统全环节在线、全业务透明。

　　四是带来了智能友好互动的新可能。推动人工智能等技术与电网业务的深度融合，可以支持各类设备的即插即用，满足电网的多元用能需求。

　　因此，新型电力系统的建设必然要求数字技术与能源技术的深度融合和广泛应用，数字化转型与新型电力系统的构建需要相互作用、相融并进，建设数字技术支撑体系是构建新型电力系统的重要基础支撑。

　　整个支撑体系的目标方面，国家电网公司是以数字技术为驱动，以企业级统筹为抓手，以数据为核心要素，打造精准反映、状态及时、全域计算、协同联动的新型电力系统数字技术支撑体系，统筹新型电力系统各环节感知和连接，强化共建共享共用，融合数字技术的计算分析，提高电网的可观、可测、可调和可控能力。

　　数字技术支撑体系的建设需要遵循四个方面的设计思路：实体电网和数字系统的融合，即构建电网“最小化精准采集+数字系统计算推演”技术体系，以更经济、更合理、更有效的方式实现实体电网在数字空间的实时动态呈现、模拟和决策。控制系统与信息系统并举，最小化设定控制系统边界，确保控制系统的可靠、即时和安全，充分发挥信息系统云端化、平台化、智能化技术优势，满足互动需求。电碳并重，满足新型电力系统安全稳定的同时，加强服务国家“双碳”目标的落地。数字赋能与管理优化并进，注重业务模式优化、管理模式变革，坚持管理和技术一体化推进，以数字技术驱动流程再造、业务重塑和管理优化。

　　数字技术支撑体系技术路线方面重点做好四个方面的统筹：

　　统筹基础设施，即统筹计算算力、网络通讯、安全防护的基础设施，基于国网云实现算力资源的全局统一管理，融合多种通讯方式构建一体化电力通讯网络，打造新型电力系统全场景安全防护体系，为各环节提供多层次可信、全方位感知的安全保障能力。

　　统筹感知管理，对新型电力系统全部感知设备进行统一接入、管理和应用，实现采集数据的统一接入和控制指令的统一下发，实现全环节透明化，重点是统一优化新型电力系统采集感知体系的内容和整体布局，全面提升设备本体和采集装置的数字化、智能化水平，基于物联管理平台打造企业级统一物联接入能力，支持各类感知设备即插即用、全局统筹、共建共享。

　　统筹数据汇聚，打造统一的数据底座，实现汇聚全环节数据，统一支撑全业务应用。电网运行方面基于电网资源业务中台和企业级实时量测中心，融合各环节实时数据，打造动态电网一张图。设备管理方面实现设备全生命周期管理流程贯通和数据汇聚共享。

　　统筹支撑平台，坚持架构中台化，构建企业全局共享平台，统一业务、数据、技术服务，实现能力的跨业务复用、数据全局共享。基于业务中台持续沉淀基础、共性、稳定的业务功能，基于数据中台提供实时和历史数据共享服务，基于技术中台实现人工智能、区块链、统一视频等基础能力的便捷共享，支撑前端业务应用快速灵活构建，实现应用透明化。

　　国家电网公司正在加快推进新型电力系统技术支撑体系的落地实践，围绕促进能源结构优化，满足多元用能需求，赋能电网转型升级，服务政府和行业治理等方面积极探索，取得阶段性进展。

　　促进能源结构优化方面，通过建设企业级实时量测中心，实时汇聚新能源电力系统全环节采集数据，整合各类要素和可调节资源，支持多时间、空间尺度全局协同优化，进一步提升电网能源资源优化配置能力，促进新能源消纳。以河北和山东公司为例，通过企业级实时量测中心建设支撑分布式光伏每5分钟负荷预测和电力电量平衡计算，江苏公司实现配网故障研判时间由10分钟缩短到30秒钟，停电信息发布时间由15分钟降低到3分钟。

　　赋能电网转型升级方面，通过建设电网资源业务中台，实现“发-输-变-配-用-新”全环节资源统一维护，汇聚电网设备的资源、资产、拓扑、图形等基础数据，结合企业级实时量测中心，形成动态电网一张图，广泛支撑电网生产领域新一代应急、设备管理、营销和同期线损等企业级应用服务的共建共享。

　　满足多元用能需求方面，通过基于客户服务、业务中台，打造融合线上线下服务的网上国网，全面推行线上办电、缴费查询等业务功能，实现服务一个入口、客户一次注册、业务一网通办，推进“供电+能效服务”，促进全社会的节能降耗，目前线上办电申请率已经超过96%。

　　我们建设省级能源大数据中心，统一接入汇聚水、电、煤、气等132TB数据，服务能源资源的优化配置和高效利用，承建全国碳排放监测服务平台，面向政府、行业、企业提供能效评估、节能分析、降碳提效等600余项数据服务，促进企业节能减碳，支撑政府科学治理和决策。

　　面向未来，国家电网公司将加快推进数字技术与能源技术融合，全力推进新型电力系统数字技术支撑体系落地，推进全业务、全环节数字化转型，促进能源转型、电力保供和公司高质量发展，为服务国家新型能源体系建设贡献国网力量。