第五屆數(shù)字中國建設峰會智慧能源分論壇由國家電網有限公司主辦，本次論壇是國家電網有限公司在數(shù)字中國建設峰會第二次舉辦分論壇，主題是“數(shù)字賦能能源轉型，創(chuàng)新引領智慧發(fā)展”。國網福建省電力有限公司、國網信息通信產業(yè)集團有限公司、福州市人民政府共同承辦，主要包括觀看數(shù)字化宣傳片、領導致辭、發(fā)布《新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術支撐體系白皮書》、嘉賓主旨演講等四個部分。
國家電網有限公司數(shù)字化部主任 魏曉菁：尊敬的各位領導、各位專家、各位來賓，大家下午好！非常高興能夠相會在福建，相會在數(shù)字中國建設峰會，與大家共同就智慧能源的話題進行交流和討論，也非常榮幸能夠代表國家電網有限公司，就《新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術支撐體系白皮書》進行正式的發(fā)布。當前，能源電力發(fā)展面臨著保障安全可靠供應、加快清潔低碳轉型、助力實現(xiàn)“雙碳”目標的重大戰(zhàn)略任務。國家電網有限公司貫徹新發(fā)展理念，自覺肩負責任使命，圍繞建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網企業(yè)的戰(zhàn)略目標和“一體四翼”的發(fā)展布局，全力構建新型電力系統(tǒng)。國家電網有限公司去年發(fā)布了新型電力系統(tǒng)建設行動方案。在此基礎上，結合發(fā)展需求，經過多輪次的論證、調研、分析，今年完成了新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術支撐體系的設計工作，目前已經投入到了建設實踐之中。結合相關的內容，國家電網有限公司整理形成了《新型電力系統(tǒng)技術支撐體系的白皮書》，正式對社會發(fā)布，希望能夠凝聚社會各方的力量，共同推動新型電力系統(tǒng)的建設。下面，我就三個方面與大家進行分享。
第一方面，背景與意義。
新型電力系統(tǒng)承載著能源轉型的歷史使命，是清潔低碳、安全高效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、開放互動等特征。同時，隨著能源格局的深刻調整，給電源結構、負荷特性、電網形態(tài)、技術基礎和運行特征帶來了深刻的變化。新型電力系統(tǒng)的新特征、新變化，對電網數(shù)字化提出了一系列的新要求，主要體現(xiàn)在五個方面：
第一，范圍更廣。新型電力系統(tǒng)的采集控制對象范圍更廣、規(guī)模更大，而且逐步向配用電側延伸和下沉。大量的對象單元容量低、位置分散，需要統(tǒng)籌采集側控的管理，同時提升采集側控的有效性。第二，環(huán)節(jié)更多。新型電力系統(tǒng)源網荷儲各環(huán)節(jié)緊密銜接、協(xié)同互動，打破了原來傳統(tǒng)電網依賴于分環(huán)節(jié)、分條塊數(shù)據(jù)應用的邊界，需要統(tǒng)籌匯聚應用全網的采集側控數(shù)據(jù)，來應對新能源出力不確定性等一系列的問題。第三，時效性更強。新型電力系統(tǒng)業(yè)務開展需要全環(huán)節(jié)海量數(shù)據(jù)的實時匯聚和高效處理，對數(shù)據(jù)的采、傳、存、用，提出了更高的時效性要求。需要統(tǒng)籌提升采集感知的頻度，以及計算的算力、網絡的通道和安全防護的能力、水平，來共同提供支撐。第四，隨機性更高。新型電力系統(tǒng)的電源側和負荷側，均呈現(xiàn)了強隨機性，對電網的安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求，需要統(tǒng)籌優(yōu)化現(xiàn)有的控制方式，應用多種控制策略，建立靈活、可靠、經濟的控制手段。第五，服務更多元。新型電力系統(tǒng)在支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的同時，還要服務國家“雙碳”目標的落地，需要統(tǒng)籌電、碳相關數(shù)據(jù)的采集和相關應用的要求，來支撐像碳監(jiān)測、碳核查、碳交易等一系列的應用。
數(shù)字技術也為新型電力系統(tǒng)的構建帶來了可能。
第一，在連接方面帶來了廣泛的互聯(lián)互通的新可能。利用先進的數(shù)字傳感、物聯(lián)技術，可以支撐新型電力系統(tǒng)各類對象的隨需接入。第二，在算力方面帶來了全局協(xié)同計算的新可能。利用云計算、邊緣計算等數(shù)字技術，可以構建全局的算力服務，來支撐海量的新能源設備和用能設施的在線監(jiān)測、分層分級的控制。第三，在數(shù)據(jù)方面帶來了全局在線透明的新可能。利用大數(shù)據(jù)技術，統(tǒng)籌源網荷儲各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)資源，可以實現(xiàn)電源出力和用電負荷的精準模擬預測，推動新型電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)在線、全業(yè)務透明。第四，在智能方面帶來了智能友好互動的新可能。利用人工智能等技術與電網業(yè)務深度融合，可以實現(xiàn)對全環(huán)節(jié)海量分散對象的智能協(xié)調控制，支持各類設備即插即用。新型電力系統(tǒng)建設必然要求數(shù)字技術和能源技術深度融合、廣泛應用，實現(xiàn)電網數(shù)字化轉型。同時，電網數(shù)字化轉型與新型電力系統(tǒng)構建也需要相互作用、相融并進，沒有電網數(shù)字化轉型，就沒有新型電力系統(tǒng)。電網數(shù)字化轉型需要構建頂層的數(shù)字技術支撐體系，來實現(xiàn)電網數(shù)字化的全局建設，在更大范圍、更高頻度、更深層次來推動數(shù)字化資源的優(yōu)化配置，來更好地支撐和服務新型電力系統(tǒng)建設。
第二方面，目標和原則。
構建新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術支撐體系總體目標，是深入貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，和構建新型電力系統(tǒng)的相關需要。以數(shù)字技術為驅動力，以企業(yè)級統(tǒng)籌為抓手，以數(shù)據(jù)為核心要素，堅持架構中臺化、數(shù)據(jù)價值化、業(yè)務智能化，打造精準反映、狀態(tài)及時、全域計算、協(xié)同聯(lián)動的新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術支撐體系，來統(tǒng)籌新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的感知和連接，強化共建、共享和共用，融合數(shù)字系統(tǒng)的計算分析，來提升電網可觀、可測、可調、可控的能力，構建形成數(shù)字智能電網，來高質量地推進新型電力系統(tǒng)建設。數(shù)字技術支撐體系的特征是精準反映、狀態(tài)及時、全域計算和協(xié)同聯(lián)動。在精準反映方面，需要整合新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的設備拓撲等數(shù)據(jù)，統(tǒng)一源網荷儲對象的數(shù)據(jù)標準，精準反映實體電網站、線、電互相關的關系和位置信息，來實現(xiàn)數(shù)字電網對實體電網的精準映射，提升可觀測、可描述的能力。在狀態(tài)及時方面，基于物聯(lián)感知和分析計算，可以全面地提升新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)狀態(tài)和及時的感知能力，來實現(xiàn)用戶側的分鐘級采集，以及精準控制，滿足以環(huán)節(jié)對象靈活控制的需要。在協(xié)同計算方面，需要統(tǒng)籌數(shù)字化的基礎資源，站在系統(tǒng)性、全局性的視角，來實現(xiàn)對新型電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)、全業(yè)務來提供計算服務，支撐各類資源在更大空間、更大時間范圍內進行優(yōu)化配置。在協(xié)同聯(lián)動方面，要堅持架構中臺化，推動全局能力共建、共享、共用，構建互動的生態(tài)來推動源網荷儲協(xié)同互動和市場主體的廣泛參與。
新型電力系統(tǒng)技術支撐體系建設，需要遵從業(yè)務必要性、技術可行性、經濟合理性和安全可靠性四個主要原則。同時，在設計方面遵循四個方面的設計思路：第一，實體電網和數(shù)字系統(tǒng)的融合。要充分發(fā)揮數(shù)據(jù)要素和計算推演的作用，構建電網最小化采集和數(shù)字系統(tǒng)計算推演的技術體系，以更加經濟、更加合理、更加有效的方式，來實現(xiàn)實體電網在數(shù)字空間的實時動態(tài)呈現(xiàn)和模擬決策?！白钚』杉?數(shù)字系統(tǒng)的計算推演”，這個實質上是我們技術支撐體系的一個核心，也就是說我們并不是要在我們電力系統(tǒng)的全環(huán)節(jié)來進行普遍的、廣泛的采集，而是要結合我們實際的需要和需求來進行精準的采集。在精準采集的基礎上，結合我們對電網的拓撲的感知和對電網拓撲的管理，來進行計算分析，來推演我們新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的狀態(tài)，來進行新型電力系統(tǒng)電網一系列的控制。所以，核心思想是以此來構建實體電網在數(shù)字世界的一個孿生體，構建數(shù)字孿生電網的平臺。第二，控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)并舉。主要是要明確業(yè)務邊界，最小化設定控制系統(tǒng)的邊界?？刂葡到y(tǒng)主體是采用工業(yè)控制的路線，來確?？刂葡到y(tǒng)可靠性、及時性和安全性，同時要充分發(fā)揮信息系統(tǒng)云端化、平臺化、智能化的技術優(yōu)勢，來滿足互動的需要。第三，電碳并重。在滿足新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的同時，也要支撐新能源高比例大規(guī)模接入的同時，來加強能源電力系統(tǒng)碳監(jiān)測、碳計量、碳交易等碳業(yè)務的開展，來服務國家雙碳目標的落地，就是電碳并重。第四，數(shù)字賦能與管理優(yōu)化并進。在推進技術融合創(chuàng)新的同時，要注重業(yè)務模式的優(yōu)化、管理模式的變革，堅持管理和技術的一體化推進。以數(shù)字技術驅動流程再造、業(yè)務重塑，同步推進管理優(yōu)化，來改進電網運行模式和管理方式，激發(fā)生產組織模式和互動方式的活力。
第三個方面，體系框架。
第一，架構藍圖。新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術支撐體系的整體框架分為三區(qū)四層，即生產控制大區(qū)、管理信息大區(qū)和互聯(lián)網大區(qū)三區(qū)，以及“采、傳、存、用”四個層次，構建以企業(yè)中臺為核心的架構體系，同時打造企業(yè)級的實時量測中心。通過企業(yè)級實時量測中心，在線匯聚全環(huán)節(jié)的采集數(shù)據(jù)，融合數(shù)字系統(tǒng)的計算分析，來提升電網的可觀、可測、可調、可控的能力。
在這個體系之中，要持續(xù)構建中臺架構，同時也要明確兩個邊界，優(yōu)化“采、傳、存、用”四個層次，尤其重點要著力實現(xiàn)“三個透明化”。一、實現(xiàn)設備透明化。主要是要提升設備本體和采集裝置的數(shù)字化水平，通過統(tǒng)一的物聯(lián)接入，來支撐各類型終端的即插即用，來促進感知設備的共建共享，這是設備的透明化。二、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明化。打造企業(yè)級實時量測中心，在線按需匯聚全環(huán)節(jié)的采集數(shù)據(jù)，來滿足前端的各項應用需求，以企業(yè)級實時量測中心為核心，來進行數(shù)據(jù)的共享和共用。三、實現(xiàn)應用的透明化。打造企業(yè)級的應用服務，基于企業(yè)中臺來沉淀共性的能力，來支撐各類業(yè)務靈活構建和應用的貫通。
第二，技術路線。做到五個統(tǒng)籌：一、統(tǒng)籌基礎設施。按照企業(yè)全局共享的原則，統(tǒng)籌計算算力、通信網絡和安全防護的基礎設施，來提升基礎設施的利用率，降低建設運維成本，滿足新型電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)海量數(shù)據(jù)實時匯聚和高效處理的需要。二、統(tǒng)籌感知管理。主要是全面提升設備本體和采集裝置的數(shù)字化、智能化水平，按照“最小化采集+數(shù)字系統(tǒng)計算推演”的技術路線，來充分地應用已有感知設備，統(tǒng)籌優(yōu)化新增感知設備的部署策略，來降低建設成本。同時，通過物聯(lián)管理平臺，形成企業(yè)級的統(tǒng)一物聯(lián)接入能力，對管理信息大區(qū)和互聯(lián)網大區(qū)感知設備進行統(tǒng)一的接入、管理和應用，實現(xiàn)各類感知設備的全局統(tǒng)籌和共建共享。三、統(tǒng)籌數(shù)據(jù)匯聚。在統(tǒng)一匯聚控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的基礎上，打造企業(yè)級實時量測中心。同時，基于數(shù)據(jù)中臺構建歷史量測中心，來保障電網資源資產信息同源。通過數(shù)字系統(tǒng)的實時計算推演和分析擬合，來實現(xiàn)實體電網在數(shù)字空間的動態(tài)呈現(xiàn)。建設能源大數(shù)據(jù)中心，接入內外部的能源數(shù)據(jù)，來支撐碳管理、綠電交易和數(shù)據(jù)增值服務等業(yè)務的開展。四、統(tǒng)籌支撐平臺。重點是堅持架構的中臺化，構建企業(yè)級全局共享的平臺，統(tǒng)一業(yè)務、數(shù)據(jù)和技術的服務，實現(xiàn)能力跨專業(yè)復用、數(shù)據(jù)的全局共享，以及基于業(yè)務中臺、數(shù)據(jù)中臺和技術中臺來支撐業(yè)務應用的快速靈活構建。五、統(tǒng)籌應用構建。按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一運維的原則，來統(tǒng)籌新型電力系統(tǒng)數(shù)字化應用的構建，來著力打造企業(yè)級全局的應用系統(tǒng)，來避免功能的交叉重復和數(shù)據(jù)的多頭采集，避免形成新的孤島和煙囪。
第三，技術體系。以數(shù)據(jù)為核心，重點圍繞主網和配網兩個層次，聚焦電、非電和碳三大類數(shù)據(jù)，對各層次的關系和數(shù)據(jù)流轉進行設計。一、電類數(shù)據(jù)。在主網側實現(xiàn)主網電力數(shù)據(jù)的實時感知，并接入生產控制大區(qū)，通過企業(yè)級實時量測中心，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時轉發(fā)和統(tǒng)一的計算服務。在配網側重點是通過配網的最小化采集和終端用戶的用電信息采集等數(shù)據(jù)采集，來結合靜態(tài)電網的網架拓撲，通過計算推演，來實現(xiàn)配網側的可觀、可測、可調、可控。二、非電力數(shù)據(jù)。主要是指電網的設備本體，以及運行環(huán)境的相關感知信息。通過傳感器、攝像頭等裝置，來實現(xiàn)主配網非電類數(shù)據(jù)的采集。通過物聯(lián)管理平臺，實現(xiàn)非電類的智慧感知管理和數(shù)據(jù)接入，通過企業(yè)級實時量測中心匯聚各類非電的感知數(shù)據(jù)，為應用提供實時數(shù)據(jù)的共享和服務。三、碳類數(shù)據(jù)。碳類數(shù)據(jù)主要包括火電廠的碳計量數(shù)據(jù)、外部能源數(shù)據(jù)和用戶用電數(shù)據(jù)，通過能源大數(shù)據(jù)中心來實現(xiàn)外部能源數(shù)據(jù)的匯聚，并且傳送至數(shù)據(jù)中臺，通過兩級數(shù)據(jù)中臺實現(xiàn)對碳相關數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯聚，來支撐相關碳數(shù)據(jù)的分析和業(yè)務的開展。
第四，支撐和保障。一、健全基層的支撐體系，通過強化基層的數(shù)字化核心班組的建設，來強化數(shù)字電網的支撐和維護，來統(tǒng)籌開展各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的治理、數(shù)據(jù)的應用和運維支撐的工作。二、深化數(shù)據(jù)的定源定責，建立數(shù)據(jù)主人制，明確“一數(shù)一源、一源一責”的定源定責基礎機制，形成一套標準統(tǒng)一、責權明確的全局數(shù)據(jù)管理體系，為新型電力系統(tǒng)夯實我們的資源基礎。三、加強自主技術的研究，重點是要加強技術攻關的布局，融合大數(shù)據(jù)、人工智能等技術應用，來研究數(shù)字技術推演的新模式，聚焦新型的終端，數(shù)字的傳感等核心技術，數(shù)字裝備的研制，來形成我們自主知識產權的數(shù)字能力。
未來，國家電網有限公司也將圍繞構建新型電力系統(tǒng)、服務“雙碳”目標，始終發(fā)揮責任央企的表率作用，以建設新型電力系統(tǒng)數(shù)字技術支撐體系為起點，以數(shù)字技術推進電網更智能，以平臺賦能推動運營更高效，以業(yè)務創(chuàng)新推動服務更卓越，以雙碳布局促進能源更綠色，加快推動電網向能源互聯(lián)網升級，為促進能源清潔低碳轉型，保障國家能源安全提供國網方案，貢獻國網力量。以上是我發(fā)布的核心內容，感謝各位領導、各位專家的聆聽，謝謝大家！
