李立浧：透明電網(wǎng)和新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考

透明電網(wǎng)和新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考前言--背景一

、新型電力系統(tǒng)的核心要義二

、以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考三、

透明電網(wǎng)四、

透明電網(wǎng)支持新型電力系統(tǒng)建設(shè)結(jié)語目錄前言--背景能源革命

2014年6月習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議上提出能源革命的戰(zhàn)略思想。清潔低碳安全高效的能源體系

2015年黨的十八屆五中全會首次提出建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。2017年黨的十九大報告指出，要推

進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。雙碳目標(biāo)

2020年9月習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布，中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，

“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。新型電力系統(tǒng)

2021年3月中央財經(jīng)委員會第九次會議提出，“實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)“。分布式智能電網(wǎng)

2022年4月中央財經(jīng)委員會第十一次會議提出“要加強交通、能源、水利等網(wǎng)絡(luò)型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，把聯(lián)網(wǎng)、補網(wǎng)、強鏈作為建設(shè)的

重點，著力提升網(wǎng)絡(luò)效益”,”發(fā)展分布式智能電網(wǎng)，建設(shè)一批新型綠色低碳能源基地”。新型能源體系

2022年10月習(xí)近平總書記在黨的二十大報告提出“深入推進(jìn)能源革命，加強煤炭清潔高效利用，加大油氣資源勘探開發(fā)和增儲上產(chǎn)力度，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”。2023年7月11日，習(xí)近平總書記在中央全面深化改革委員會第二次會議上，強調(diào)要深化電力體制改革，加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、

供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)2024年2月29日，中共中央政治局就新能源技術(shù)與我國的能源安全進(jìn)行第十二次集體學(xué)習(xí)。習(xí)近平總書記指出，我國能源發(fā)展仍面臨需求壓力巨大、供給制約較多、綠色低碳轉(zhuǎn)型任務(wù)艱巨等一系列挑戰(zhàn)。應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，出路就是大力發(fā)展新能源。推進(jìn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建

設(shè)，提高電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置和調(diào)控能力。10年來能源電力的重大戰(zhàn)略前言--背景主要的核心>

能源革命雙碳目標(biāo)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，出路就是大力發(fā)展新能源。推進(jìn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設(shè)，提高電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置和調(diào)控能力。前言--背景新能源迅猛發(fā)展的“喜與憂”2023年，全國新增風(fēng)光等新能源裝機2.93億干瓦。截止2024年3月底，全國發(fā)電裝機容量29.9億干瓦，其中太陽能發(fā)電裝機容量6.6億干瓦、風(fēng)電裝機容量4.6億干瓦、風(fēng)光裝機總?cè)萘窟_(dá)到11.2億干瓦。預(yù)計“十四五”全國新能源裝機超過15億干瓦。>隨著沙戈荒大能源基地開發(fā)、海上風(fēng)電開發(fā)、分布式光伏發(fā)展，我國風(fēng)光新能源發(fā)展勢頭不減。新能源發(fā)展的意義在于減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴，提高能源安全，促進(jìn)經(jīng)濟增長，保護環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。>

技術(shù)挑戰(zhàn)：電網(wǎng)安全挑戰(zhàn)，消納挑戰(zhàn)，,,前言--背景一、以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)

的核心要義>新型電力系統(tǒng)支撐實現(xiàn)雙碳目標(biāo)。>實現(xiàn)雙碳目標(biāo)能源是關(guān)鍵，發(fā)展可再生能源是根本。>清潔能源逐漸成為主力能源，化石能源逐步減少。光伏、風(fēng)電將成為新增能源主力軍。新能源為主體能源供給側(cè)脫碳以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)。一、新型電力系統(tǒng)的核心要義新型電力系統(tǒng)概念情景對應(yīng)于2060年碳中和。終端電能消費大幅度提升，到2060年，達(dá)到70%左右。除了以電能作為直接能源外，目前尚未使用或者大規(guī)模使用電力的工業(yè)等領(lǐng)域?qū)V泛使用電能。電能多元化轉(zhuǎn)換

(Electric

power-to-X)(Power

Fuel,PF)例如，電解水制氫，氫用于交通、工業(yè)的能源等；鐵路電氣化水平提高；電動汽車普及，電爐煉鋼等等。電能除了直接使用，還間接制造能源，稱為廣域電氣化，廣域電氣化背景下電能將在能源中占90%左右。源、網(wǎng)、荷、儲、電能多元化轉(zhuǎn)換協(xié)調(diào)互動，新型電力系統(tǒng)柔性化發(fā)展。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)廣域電氣化電成為主力電能多元化轉(zhuǎn)換

(Electric

power-to-X)一、新型電力系統(tǒng)的核心要義雙碳目標(biāo)下的新型電力系統(tǒng)概念情景電網(wǎng)形態(tài)：大電網(wǎng)+主動配電網(wǎng)+微電網(wǎng)>配電網(wǎng)與分布式電源協(xié)同發(fā)展，形成分布式配電網(wǎng)高滲透率接入新能源將深刻改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)、特性和機理建立基于數(shù)字化智能化的透明新型電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)從剛性轉(zhuǎn)變成柔性可控，智能靈活可以“無條件”接受新能源系統(tǒng)有“無限大”的功率、

“

無限多”的能量>系統(tǒng)的安全穩(wěn)定依靠功率的動態(tài)平衡、能量的動態(tài)平衡：動態(tài)平衡理論建立新型故障防御體系和故障分析理論猶如現(xiàn)在的配電網(wǎng)系統(tǒng)一、新型電力系統(tǒng)的核心要義0

0

0

0

0新型電力系統(tǒng)的特征1、動態(tài)特性傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，動作時間常數(shù)大(秒-分鐘級),

“慢速”的系統(tǒng)機電特性，穩(wěn)定性高新型電力系統(tǒng)，電力電子弱慣性特點，動作時間常數(shù)小(微秒級),頻域分布廣

(DC-數(shù)百

Hz),波動性和隨機性強2、安全穩(wěn)定理論傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，機電同步過程，模型等效，基于機電轉(zhuǎn)動慣量的穩(wěn)定理論新型電力系統(tǒng)，數(shù)據(jù)同步過程，數(shù)據(jù)驅(qū)動，基于數(shù)字化的信息與物理系統(tǒng)融合，基于電力電量的實時平衡的系統(tǒng)平衡理論3、系統(tǒng)規(guī)模特征傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，集中式，單體規(guī)模大(100MW

級),數(shù)量較少新型電力系統(tǒng)，分布式，單體規(guī)模小

(kW/MW

級),數(shù)量龐大4、

系統(tǒng)形態(tài)和生態(tài)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，面向功能、界限分明，以模型和預(yù)測為核心的仿真系統(tǒng)，面向集中式架構(gòu)，存在功能割裂、信息封閉、技術(shù)受

限的問題新型電力系統(tǒng)，“源網(wǎng)荷儲”融合變換，

“能量和信息”交織互動，基于全局的數(shù)據(jù)是電力系統(tǒng)研究紐帶和基礎(chǔ)一、新型電力系統(tǒng)的核心要義5、

負(fù)荷側(cè)格局和用戶傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，負(fù)荷可預(yù)測可計劃，相對穩(wěn)定，用戶是電力消費者新型電力系統(tǒng)，負(fù)荷側(cè)包括新能源和儲能，客戶從單純的消費者轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧a(chǎn)者+消費者”,負(fù)荷不確定性強，用戶融入系統(tǒng)6、

系統(tǒng)安全傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，確定性強，功能單一，易控制新型電力系統(tǒng)，不確定因素多，功能復(fù)雜，構(gòu)建系統(tǒng)和元件的新型網(wǎng)絡(luò)安全體系7、

電力系統(tǒng)架構(gòu)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，大電網(wǎng)，同步電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)，能源電力一體化，

廣域電氣化，大電網(wǎng)+主動配電網(wǎng)+微電網(wǎng)8、

新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化、智能化—透明電力系統(tǒng)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，依靠模型，著眼于物理電網(wǎng)本身特性新型電力系統(tǒng)，不完全依賴電網(wǎng)模型，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)海量，動態(tài)變化；以軟件計算為基礎(chǔ)一、新型電力系統(tǒng)的核心要義CO?與H?合成甲醇、甲烷裝置甲醇

甲烷Hz氫燃料電池電電燃煤發(fā)電電動汽車

(儲能)電電力系統(tǒng)風(fēng)光新能源發(fā)電一、新型電力系統(tǒng)的核心要義廣域電氣化能源電力系統(tǒng)CO?捕集分離裝置煙氣電解水制氫

裝置電爐煉鋼等電電電CO?H?新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化、智能化新型電力系統(tǒng)的源網(wǎng)荷儲規(guī)模將顯著增大，實現(xiàn)如此龐大系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效的管理運行需要與數(shù)字化、信息化、智能化技術(shù)深度融合。智能化管理運行的核心基礎(chǔ)是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的獲取依靠小微智能傳感器，同時智能化設(shè)備也能提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)的實時精確獲取將是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的核心任務(wù)。規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)和信息的管理需要智能軟件系統(tǒng)，

透過數(shù)據(jù)關(guān)系發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行規(guī)律，應(yīng)用智能軟件系統(tǒng)實現(xiàn)電網(wǎng)的智能分析、智能決策、智能管理、智能運行、

“智能導(dǎo)航”

,這是新型電力系統(tǒng)數(shù)字化、信息化、智能化的關(guān)鍵。新型電力系統(tǒng)一定要走數(shù)字化、信息化、智能化的發(fā)展道路。一、新型電力系統(tǒng)的核心要義二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考目錄>

1、從技術(shù)上看新能源(風(fēng)、光)的波動性、間歇性、隨機性>

2、以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的理論>

3、電力運行穩(wěn)定問題的技術(shù)思考>

4、電力運行的電力平衡問題的技術(shù)思考>

5、電力電子技術(shù)的作用，不僅僅是挑戰(zhàn)>

6、數(shù)字化智能化是新型電力系統(tǒng)的必須—透明電網(wǎng)(透明電力系統(tǒng))>

7、配電網(wǎng)、微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的關(guān)系8、

新型電力系統(tǒng)的規(guī)劃：智能化、透明化、電力電子化，用電系統(tǒng)密集化，簡單化(遠(yuǎn)距離輸電容量適度，如1000萬干瓦左右)、不人為復(fù)雜化>

9、設(shè)備智能化>

10、新型電力系統(tǒng)的故障，不是預(yù)防性，逐步分析型>

11、電力市場>12、新型電力系統(tǒng)以用為根本，交流系統(tǒng)的應(yīng)用，全新的交流系統(tǒng)，不是現(xiàn)在的交流系統(tǒng)>

13、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)革命>

14、新能源的消納，可以“無條件”接受新能源，系統(tǒng)有“無限大”的功率、

“無限多”的能量>

15、儲能，儲能的基本功能是用，應(yīng)該主要部署在負(fù)荷側(cè)。二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考風(fēng)光等新能源發(fā)電的波動性、間歇性、隨機性是資源的印象特性，但是從技術(shù)角度看可以定義為不可預(yù)測性。新能源發(fā)電高精度預(yù)測技術(shù)和成果為系統(tǒng)電力電量平衡成為可能。構(gòu)網(wǎng)型、跟網(wǎng)型電力電子變換器對風(fēng)光等高精度預(yù)測、電力電量平衡提供支持。1

從技術(shù)上看新能源(風(fēng)、光)的波動性、間歇性、隨機性

二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考輸出電壓角頻率

參考urel輸出電壓幅值

參考Vref下垂控制/虛擬同步機控制輸出參考值經(jīng)

PWM發(fā)生器

生成控制脈沖內(nèi)環(huán)電壓及電流控制構(gòu)網(wǎng)型電力電子變換器控制原理示意圖電力電子

變換器有功輸出Pout無功輸出Qout2

以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的理論

新型電力系統(tǒng)將會遵循電學(xué)的基本理論和物理規(guī)律，這是不會變的。但是基于機電轉(zhuǎn)動慣量的穩(wěn)定理論，受到系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量小，將不足夠承擔(dān)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。新型電力系統(tǒng)是基于電力電量的實時平衡的系統(tǒng)平衡理論，是“

無限大”的功率、“無限多”的能量的動態(tài)平衡。電量平衡有功功率平衡無功功率平衡二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考頻率穩(wěn)定電壓穩(wěn)定功角穩(wěn)定≤傳統(tǒng)電力系統(tǒng)新型電力系統(tǒng)3

電力運行穩(wěn)定問題的技術(shù)思考

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行始終是核心，大規(guī)模新能源的接入將改變電力運行穩(wěn)定問題的現(xiàn)狀。>傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是集中式的，依靠大容量、數(shù)量有限的發(fā)電機組實現(xiàn)基于轉(zhuǎn)動慣量的系統(tǒng)總體穩(wěn)定。新型電力系統(tǒng)是分布式的，單體容量小、數(shù)量“無限”的新能源發(fā)電機組共同實現(xiàn)系統(tǒng)動態(tài)平衡，從而保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)以機械電磁設(shè)備為主的高轉(zhuǎn)動慣量系統(tǒng)逐步向新型電力系統(tǒng)以電力電子器件為主的低轉(zhuǎn)動慣量系二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考統(tǒng)演化。呈分布式發(fā)展，電力電量的缺口和盈余在全系統(tǒng)中實現(xiàn)動態(tài)融合。實現(xiàn)精準(zhǔn)的動態(tài)調(diào)整依靠強大的智能軟件系統(tǒng)，對海量主體進(jìn)行實時、精確、智慧、柔性管理，實現(xiàn)電力平衡。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是“源隨荷動”的確定性電量平衡，新型電力系統(tǒng)通過概率性動態(tài)電力平衡(電力平衡、電量平衡；有功功率平衡、無功功率平衡)

實現(xiàn)穩(wěn)定運行。發(fā)電主體、電力網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷等數(shù)量龐大，電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS電力運行的電力平衡問題的技術(shù)思考二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考電力平衡5

電力電子技術(shù)的作用，不僅僅是挑戰(zhàn)

電力電子裝備是新能源并網(wǎng)的關(guān)鍵，高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用成為新型電力系統(tǒng)重要特征之一。電力電子設(shè)備不具備同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)動慣量，被認(rèn)為是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的挑戰(zhàn)；但電力電子設(shè)備響應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)換效率高的特

點

，使得系統(tǒng)功率、能量的實時動態(tài)平衡具備條件。構(gòu)網(wǎng)型、跟網(wǎng)型電力電子逆變器的容量巨大、作用巨大，電力電子技術(shù)潛力巨大。電力電子設(shè)備和技術(shù)

支持系統(tǒng)動態(tài)平衡二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考發(fā)電側(cè)大規(guī)模新能源發(fā)電數(shù)量龐大的機組快速響應(yīng)的電力電子設(shè)備新型電力系統(tǒng)一定要走數(shù)字化、智能化的發(fā)展道路，建設(shè)可見、可知、可控的透明電網(wǎng)、透明電力系統(tǒng)。透明電網(wǎng)包含小微智能傳感器、智能設(shè)備和設(shè)備智能化、智能軟件系統(tǒng)三個要素，完成新型電力系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)信息的獲取和管理，實現(xiàn)系統(tǒng)智能“導(dǎo)航”。6

數(shù)字化智能化是新型電力系統(tǒng)的必須—透明電網(wǎng)(透明電力系統(tǒng))

二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考擁有“超級大腦”的透明電網(wǎng)7

配電網(wǎng)、微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的關(guān)系

新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)形態(tài)是“大電網(wǎng)+主動配電網(wǎng)+微電網(wǎng)”。配電網(wǎng)、微電網(wǎng)直接聯(lián)接用電側(cè)，是保障供電可靠性、優(yōu)化能源利用形式的關(guān)鍵。分布式成為配電網(wǎng)、微電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵詞，大電網(wǎng)作為主體支撐，配電網(wǎng)、微電網(wǎng)成為能源電力利用的具體組織環(huán)節(jié)。二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考8

新型電力系統(tǒng)的規(guī)劃

新型電力系統(tǒng)的主體多而復(fù)雜，需要建設(shè)透明電網(wǎng)、透明電力系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化、透明化。規(guī)劃發(fā)展電力電子技術(shù)，實現(xiàn)高效、可控、可靠的電力電子化。智能透明的新型電力系統(tǒng)的可預(yù)測性，進(jìn)行源網(wǎng)荷儲一體規(guī)劃。主體網(wǎng)架的規(guī)劃不人為制造復(fù)雜性，需要簡單化。(遠(yuǎn)距離輸電容量適度，例如1000萬千瓦左右，,,)用電系統(tǒng)密集化、簡單化二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考9

設(shè)備智能化

傳統(tǒng)的電氣設(shè)備是功能型的，新型電力系統(tǒng)的智能電氣設(shè)備應(yīng)該是“設(shè)備功能+智能信息”。智能電氣設(shè)備既完成功能，還能提供信息，是透明電網(wǎng)的重要組成元素。如智能斷路器，智能變壓器等等。二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考超高速機械開關(guān)轉(zhuǎn)移支路耗能支路主支路MoVMoVMOVMO\新能源為主體的新型電力系統(tǒng)引入了新的電力系統(tǒng)設(shè)備，系統(tǒng)的形態(tài)發(fā)生變化，改變了電力系統(tǒng)的運行模式，模糊了電力系統(tǒng)故障特征。新型電力系統(tǒng)的故障管理，從預(yù)防性逐步向分析型轉(zhuǎn)變。“三道防線”需要向智能化轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)故障預(yù)防、診斷、分析的研究大都采用管自不同的模型，這在實際應(yīng)用中不僅造成了設(shè)備資源的浪費，也忽略了各診斷任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)，需要逐步與運行智能化相匹配。新型電力系統(tǒng)的安全和防護是全方位的。新型電力系統(tǒng)的架構(gòu)與運行特性面臨的耦合安全風(fēng)險；基于事件驅(qū)動分析建立的跨域連鎖故障的數(shù)學(xué)模型是不足夠的，需要提出考慮新型電力系統(tǒng)特

性的跨域連鎖故障主動防御模式并建立主動安全方案新型電力系統(tǒng)的故障二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考100

0

011

電力市場

>新型電力系統(tǒng)的電力市場要體現(xiàn)真正的市場機制，體現(xiàn)多主體的關(guān)鍵特征。>

配電市場需要突破。實現(xiàn)經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展的平衡是關(guān)鍵。電力市場的建設(shè)發(fā)展需要政策引導(dǎo)、支持，和法規(guī)約束、規(guī)范。>

電力市場支持新能源發(fā)展、儲能發(fā)展，,,二、

新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考新型電力系統(tǒng)以用為根本。電力保供，核心就是保障用電。電能質(zhì)量也應(yīng)該是電力保供的內(nèi)容。發(fā)用電一體化，也是為了用。如何在“用”字上下功夫。o

0

0新型電力系統(tǒng)以用為根本二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考1213

新型電力系統(tǒng)的技術(shù)革命

新型電力系統(tǒng)從理論到技術(shù)都有革命性的變化，現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)優(yōu)化不足以支持新型電力系統(tǒng)的建設(shè)。新型電力系統(tǒng)與信息化、數(shù)字化、智能化深度融合，建設(shè)透明電網(wǎng)、透明電力系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)透明化是必須堅持的方向。新型電力系統(tǒng)是柔性的。以新能源為主體的發(fā)電系統(tǒng)有大量的電子電力設(shè)備，系統(tǒng)的安全穩(wěn)定依靠功率的動態(tài)平衡、能量的動態(tài)平衡，猶如現(xiàn)在的配電網(wǎng)系統(tǒng)。新型電力系統(tǒng)的源、網(wǎng)、荷、儲各個領(lǐng)域都有大量值得深入研究的科技課題，實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)的技術(shù)革二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考命需要共同努力。新能源的消納，電網(wǎng)應(yīng)該做到“無條件”接受新能源。>要有硬的技術(shù)措施發(fā)展配電網(wǎng)是重點提高風(fēng)光等新能源發(fā)電的預(yù)測精度電能多元化轉(zhuǎn)換(Electricpower-to-X)

o

0

0新能源的消納二、

新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考1415

儲能

儲能系統(tǒng)是新型電力系統(tǒng)負(fù)荷柔性可調(diào)節(jié)的關(guān)鍵支撐，要提高利用率，納入電量電力平衡。儲能的形式多樣化，多種新型儲能、電動汽車均可作為系統(tǒng)儲能資源。儲能的基本功能是用，應(yīng)該主要部署在負(fù)荷側(cè)。新型電力系統(tǒng)源、網(wǎng)側(cè)的儲能系統(tǒng)以抽水蓄能為主，提高新能源消納能力。二、新型電力系統(tǒng)的技術(shù)思考儲能的質(zhì)和量應(yīng)該大力發(fā)展，特別要注重經(jīng)濟性和安全性。三、

透明電網(wǎng)目錄2015年中國工程院重大咨詢項目：我國能源技術(shù)革命的技術(shù)方向和體系戰(zhàn)略研究，其中

“智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)融合的技術(shù)發(fā)展方向和

體系研究”,提出智能電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、能源

網(wǎng)三網(wǎng)融合問題。提出透明電網(wǎng)的概念：2017年在武漢大學(xué)櫻花論壇報告“透明電網(wǎng)的理想和思考”。推動透明電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和建設(shè)中

S年重大者H我國能源技術(shù)革命的技術(shù)方向和體系戰(zhàn)略研究項目項目總結(jié)項目負(fù)責(zé)人：豐立翟2017年11月25日透

明

電

網(wǎng)

的

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考A:電

0豐中理方透明電網(wǎng)的理想和思考三、透明電網(wǎng)owatateoRm.*iaE*NB8,RRR*****Tshksfi#-t*程育址：能

聯(lián)W08087##0m,518W*26*6RR8TE**9t角FC(:+

Re@H-x李立涅2017.06.14

武漢E*#

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要稅表作形態(tài)，是五登間-智和電周*5GA42P46#-0Emm*mRmmTe用生液，1平

une*F4*Twt視角A:

電力網(wǎng)互聯(lián)以智能電網(wǎng)為核心網(wǎng)絡(luò)，各種能源轉(zhuǎn)換為電能供用戶

使用，互聯(lián)網(wǎng)采集各種數(shù)據(jù)服務(wù)于智能電網(wǎng)的優(yōu)化運

行(單一主體)視角B:

能源網(wǎng)互聯(lián)強調(diào)多種能源互聯(lián)互通并同時為用戶所選擇使用，互聯(lián)網(wǎng)采集各種數(shù)據(jù)服務(wù)于能源網(wǎng)的優(yōu)化運行(多個主

體)視角C:

互

聯(lián)

網(wǎng)

+

智

能

電

網(wǎng)

+

能

源

網(wǎng)利用信息通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)平臺，

讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)能

源行業(yè)深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)和商業(yè)模式，實

現(xiàn)能源產(chǎn)消者與其他用戶的能源高效共享，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)作用于能源網(wǎng)中的所有生產(chǎn)者、消費者和產(chǎn)消者的效益優(yōu)化(無限主體)視角BEnergy-orientedIntemet-oriented三種融合模式將成為電力網(wǎng)絡(luò)和能源網(wǎng)絡(luò)不同階段或者不同地區(qū)發(fā)展的主要代表性形態(tài)

,是互聯(lián)網(wǎng)+智能電網(wǎng)+智慧能源的載體。《電力系統(tǒng)自動化》2016年第11期“智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合的模式及其發(fā)展前景”。中國工程院重大咨詢項目(2015年1月開題)

《能源技術(shù)革命的技術(shù)方向和體系戰(zhàn)略研究》“智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)融合的技術(shù)發(fā)展方向和體系研究”三、

透明電網(wǎng)Grid-oriented三、

透明電網(wǎng)智能交通系統(tǒng)的啟示和聯(lián)想口啟示：交通系統(tǒng)的路況、車況可以清晰透明地展現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上；可以判斷交通擁堵狀態(tài)、車輛健康狀況，規(guī)劃行車路

線，完成自動駕駛等等；是一個基本的透明交通系統(tǒng)。口聯(lián)想：電力系統(tǒng)的狀態(tài)為什么不能隨時展現(xiàn)；電力系統(tǒng)需要狀態(tài)透明；如何讓電力系統(tǒng)透明?透明電網(wǎng)是有條件、

有可能建好的。三、透明電網(wǎng)以色列農(nóng)業(yè)科技的啟示和聯(lián)想口以色列農(nóng)業(yè)部下屬Volcani研究院的實驗牛棚，每頭牛所喂草料不同，頭上的項圈測試各自健康情

況，有體重顯示器。智能項圈可以全方位對奶牛

進(jìn)行監(jiān)測，包括坐臥、行走、所食飼料量和發(fā)情

時間等，項圈還包含聽筒，可以傾聽奶牛反芻的

次數(shù)。

以色列每年每頭牛的產(chǎn)奶量是12噸，是中

國平均數(shù)的兩倍?？谵r(nóng)業(yè)在線實驗室的溫室里，植物的莖干及葉子上都連滿了傳感器，通過數(shù)據(jù)傳輸處理，系統(tǒng)能自動判斷澆水施肥的時間與量度。農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)實驗室的傳感

器可以幫助節(jié)省15%-30%的水，作物產(chǎn)量卻能提

高20%左右。三、透明電網(wǎng)以色列農(nóng)業(yè)科技的啟示和聯(lián)想口啟示：“以色列是科學(xué)家在種田，而中國是農(nóng)民在種田”:信息技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、自動控制理論、運籌學(xué)、人工智能等在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的實踐口聯(lián)想：

“現(xiàn)在管理水平?未來電網(wǎng)要體現(xiàn)科學(xué)家來管理”:以信息技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控

制技術(shù)、自動控制理論、運籌學(xué)、人工智能等全面構(gòu)建電網(wǎng)三、透明電網(wǎng)透明電網(wǎng)透明電網(wǎng)是信息技術(shù)、計算技術(shù)、傳感技術(shù)、控制理論和控制技術(shù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等與電力系統(tǒng)的深度融合。透明電網(wǎng)中配置的小微智能傳感器及其傳感網(wǎng)絡(luò)無處不在；設(shè)備功能與信息融合，設(shè)備與先進(jìn)傳感、通訊、計算、人工智能技術(shù)有機結(jié)合；實現(xiàn)電網(wǎng)的自由(無限、海量)數(shù)據(jù)采集、自由(無限、海量)數(shù)據(jù)存儲、自由(無限、海量)數(shù)據(jù)獲取、自由(無限、海量)智能分析?；跀?shù)據(jù)的強大的智能軟件系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的智能分析、智能決策、智能管理、智能運行、

“智能導(dǎo)航”。電網(wǎng)全面可見、可知、可控，電網(wǎng)形態(tài)發(fā)展成為透明電網(wǎng)。三、

透明電網(wǎng)透明電網(wǎng)要素口信息技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、自動控制理論、運籌學(xué)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等有效地綜合運用于電力系統(tǒng)?？诨谕该麟娋W(wǎng)，社會各方能夠廣泛深入?yún)⑴c電力生產(chǎn)、傳輸、消費等各個環(huán)節(jié)，協(xié)同促進(jìn)能源電力的安全高效、綠色低碳發(fā)展。口透明電網(wǎng)(電力系統(tǒng))的要素：小微智能傳感器智能設(shè)備和設(shè)備智能化、智能二次系統(tǒng)強大的軟件平臺一超級大腦

(Al

Electric

Power

System,Al

EPS)大數(shù)據(jù)平臺小微能量獲取的自由化(隨時隨地獲取)透明化和應(yīng)用：電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)透明、運行狀態(tài)透明、市場信息透明、、、三、

透明電網(wǎng)39通過采用芯片技術(shù)、微機械電子技術(shù)等，實現(xiàn)傳感器的小型化、微型化。智能帶微處理器的，兼有信息檢測、信息處理、信息記憶與邏輯判斷功能的傳感器。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大量的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作地采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域內(nèi)感知對象的監(jiān)測信息。三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器小微智能傳感器小微40關(guān)鍵技術(shù)和性能指標(biāo)·

小微化：高度集成化，體積大幅減小，厘米級·

低功耗：特低功率，微瓦級，0.1微瓦級·

自取能：無源、不用電池，空間取能，冗余·

自組網(wǎng)功能：無線傳輸?shù)碾p向通信功能，地址的唯一性；·

粘貼式：便于安裝，

一貼即用·

高精度：0.5級、0.1級·

高性價比：價格低廉，滿足按需配置要求·

高可靠性，抗干擾·

自我學(xué)習(xí)能力、方便地修改定值或刪除數(shù)據(jù)三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器41巨磁阻傳感器GMR原理及技術(shù)演進(jìn)口

磁電阻各向異性(AMR):鐵磁體，受電流與外加磁場方向影響的磁電阻口

巨磁電阻(GMR):三明治結(jié)構(gòu)，鐵磁納米材料薄膜與非磁性金屬納米膜層疊而成，電阻變化率約為10%~20%口隧穿磁電阻(TMR):

絕緣層取代了GMR

系統(tǒng)中的非磁性金屬層，電子以量子穿隧的方式通過系統(tǒng)，電阻變化率達(dá)到200%口龐磁電阻(CMR):

金屬氧化物(陶瓷)材料中的磁電阻現(xiàn)象，電阻變化率比GMR高幾個數(shù)量級1988

年法國Paris-Sud大學(xué)的Albert

Fert和德國尤里希研究中心

的Peter

Grünberg分別獨立發(fā)現(xiàn)巨磁阻效應(yīng)；由于GMR傳感器

在磁盤存儲領(lǐng)域帶來了革命性成果，

2007年，兩人分享了當(dāng)年諾

貝爾物理學(xué)獎。三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器Filed(Oe)GMR基本原理：器件電阻隨外加磁場動態(tài)變化外加磁場使該磁性多層薄膜處于飽和狀態(tài)時(相鄰磁性層磁矩

平行分布，而電阻處于低阻態(tài)的導(dǎo)電輸運特性，電阻：R2*R3/(R2+R3),R2>R1>R3反鐵磁耦合時(外加磁場為0)處于高阻態(tài)的導(dǎo)電輸運特性，

電阻，

R1/2電流傳感器Output(mV)R2微型智能電流傳感器

(MicroCT)南方電網(wǎng)公司數(shù)字電網(wǎng)研究院在粘貼型微型智能電流傳感器研發(fā)上取得突破進(jìn)展，已有卡扣式和抱箍式兩種型號投入工業(yè)生產(chǎn)。傳感器體積小、性能優(yōu)，功耗均為40μW左右，體積分別為

6.0cm*2.7cm*6.8cm

和3.0cm*2.5cm*1.5cm,

重量分別為72g和11.5g,

量測范圍100mA-

2400A,測量精度均為0.5S級

。具體的實物圖片如下所示：三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器抱箍式微型智能電流傳感器卡扣式微型智能電流傳感器一座500kV變電站需安裝80~100套電流互感器，包括：■50余套500kV

電流互感器■

30余套220kV

電流互感器■

10余套35kV

電流互感器>成果應(yīng)用：小空間、低成本、易安裝、無維護，,,具有顛覆性意義三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器小微智能傳感器應(yīng)用500kV

變電站局部互感器照片?

全電壓等級電流傳感器面向測量及保護應(yīng)用替代傳統(tǒng)CT◆

量程大體積小◆

數(shù)字量輸出◆

精準(zhǔn)對時全電壓等級電流傳感器研發(fā)目標(biāo)：應(yīng)用于全電壓等級線路保護、計量、監(jiān)測用無源無線微型智能電流傳感器，替代傳統(tǒng)CT三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器◆

非接觸式測量◆

無源自取能◆

實時無線傳輸全電壓等級電流傳感器測量系統(tǒng)由自取能電流傳感器與地面數(shù)據(jù)接收裝置組成，其中測量、取能、通信為傳感器的核心模塊。1.測量模塊采用兩個環(huán)形TMR陣列為測量探頭，其中一個TMR環(huán)用來測量1250A及以下的電流，另一個TMR環(huán)用來測量10倍的短路電流。為了確保測量的可靠性，還采用了一個全差分雙繞布線的PCB

羅氏線圈作為冗余的測量元件

,與TMR

測量元件相互驗證。2.取能模塊，傳感器還是采用CT取能，提出了二倍壓整流和全橋整流并存的整體設(shè)計。3.通信模塊，光電協(xié)同多信道通信方案，多種通信方式并行提高可靠性，我們在電磁波的頻譜上從低頻到高頻，分別選取868MHz,2.4GHz,6.8GHz,和可見光的650nm紅光，選了4個頻段同時做通信，

達(dá)到可靠通信的效果。TMR環(huán)探頭1

取能礎(chǔ)芯TMR

環(huán)探頭2橡膠累因件橡膠緊固件塑料內(nèi)殼激光頭線纜道道取能電源板三、

透明電網(wǎng)—

1、小微智能傳感器可調(diào)角度激

光頭支架光通信+測量板PCB羅氏線圈通信主控板，鋰離子電容塑料天線罩取能磁芯端面金屬屏蔽外殼微型智能電壓傳感器

(Micro

PT)基本原理：基于位移電流/分布電容分壓與標(biāo)準(zhǔn)信號源相結(jié)合的電壓測量方法1.實現(xiàn)非接觸電壓測量2.誤差：≤0.5%3.量程(當(dāng)前水平):500V4.自取能5.帶電卡扣式安裝三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器等效電路樣機測試U]

、

X五合一智能電氣量集成傳感器

(Micro

PTCT)基本原理：基于巨磁阻芯片的電流測量方法+非接

觸電壓測量方法；集成電壓、電流、頻率、功角

(cosφ)等電氣量測量及對時功能。1.電流測量：精度0.5S級，量程600A2.電壓測量：誤差≤0.5%,量程500V3.自取能+備用電池，帶電卡扣式安裝4.相間百納秒級無線低功耗對時，可測量序分量5.

IP67

防護等級0.0207:22:01電壓.223.04V

電渣178ZA,溫度27(102:07.22:04.00:41電壓220.98V:

電流34.00A:

溫度：2789℃2.02:07:22.0400:50電壓：221.09V,電流：33.99A;

溫度28.11℃三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器廣州配電房安裝應(yīng)用電壓監(jiān)測對比非電氣量集成傳感器集成導(dǎo)線溫度、振動/舞動、環(huán)境溫濕度、氣壓、海拔、可見光圖像、紅外圖像、電流等物理量新型輸電線路傳感裝備

，實現(xiàn)了輸電線路實時全景監(jiān)測。1.溫度測量范圍：

-20℃~125℃2.導(dǎo)線振動/舞動測量幅值：0m(p-p)~10.000m(p-p)3.圖像分辨率：≥1280*7204.IP67防護等級三、

透明電網(wǎng)—1、小微智能傳感器口設(shè)備功能+智能信息口智能電氣設(shè)備是傳統(tǒng)電氣設(shè)備與智能元素、電力電子器件等的融合--協(xié)同增效的組合口設(shè)備智能化——可見、可知、可控√可見可知：傳統(tǒng)電氣設(shè)備與先進(jìn)傳感、通訊、計算、人工智能技術(shù)有機融合；√靈活可控：傳統(tǒng)電氣設(shè)備與可控電力電子設(shè)備等協(xié)同增效。√

設(shè)備功能+智能信息(例如：斷路器、變壓器，,,)智能斷路器：

故障自診斷、自觸發(fā)啟動，微秒量級時間開斷，可實現(xiàn)交流系統(tǒng)定相位同步開斷，可深度抑制過電壓和過電流，通態(tài)損耗極小Al模塊數(shù)據(jù)預(yù)處開閥值告警動態(tài)閥值設(shè)定硬件機構(gòu)電力設(shè)備本體功能實理系統(tǒng)統(tǒng)電力設(shè)備改障原測百我

決策機制調(diào)整運行方式智能電力設(shè)備一

→

數(shù)據(jù)南方向口智能電氣設(shè)備要素：>狀態(tài)感知、預(yù)測智能材料>嵌入智能元件參數(shù)可調(diào)可控>行為智能化三

、透明電網(wǎng)—2、智能設(shè)備與設(shè)備智能化智能電力設(shè)備示意圖引自趙仕策，趙洪山，壽佩瑤/智能電力設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)及運維探討/2020

,44(20):1-10智能電力設(shè)備示意圖遠(yuǎn)蛋

服務(wù)器控制中心和遠(yuǎn)維人員我態(tài)評堡氯化硬型

健康評蛋考命預(yù)固狀態(tài)分析異常檢測故障診斷外部決策指令自我傳夠執(zhí)行機構(gòu)智能變壓器在變壓器內(nèi)部植入微納智能機器人(傳感器),自動巡檢變壓器油和內(nèi)部絕緣狀態(tài)，并將信息發(fā)送到外部決策系統(tǒng)，實現(xiàn)變壓器內(nèi)部狀態(tài)的數(shù)據(jù)獲取和精準(zhǔn)預(yù)測，由停電測試、監(jiān)測走向?qū)崟r狀態(tài)呈現(xiàn)。三

、透明電網(wǎng)—2、智能設(shè)備與設(shè)備智能化透明輸電線路■輸電線路和鐵塔布滿智能傳感器，實現(xiàn)全狀態(tài)監(jiān)測，輸電線路管理由人巡、機巡走向無需巡，實時呈現(xiàn)線路狀態(tài)√

電流傳感√

電壓傳感√傾角傳感√振動傳感(線路舞動、撞擊等)■

√

溫度傳感(山火等)√弧垂傳感三、

透明電網(wǎng)—2、智能設(shè)備與設(shè)備智能化三、

透明電網(wǎng)—2、智能設(shè)備與設(shè)備智能化CC新T

13新聞直播間LIVE

NEWS6月10日14:42

天斯增新冠肺炎確診病例低于2000明。

GV

日本首相9日表示，東京芯片化保護口研發(fā)成功世界首套110kV/220kV/500kV

芯片化保護裝置口

110/220

kV

已經(jīng)成功運行3年?？?/p>

體積縮小40倍，功耗降到原來的1/6口

關(guān)鍵數(shù)據(jù)不出芯片。元器件數(shù)量從近萬個降低成800個口

保護速動段動作時間壓縮了20%數(shù)字化保護482mm====120mm50mm三

、透明電網(wǎng)—2、智能設(shè)備與設(shè)備智能化管理通訊類測量功能

MMS

報文控制功能

錄波記錄通信接口Sv

解

碼低通濾波插值同步LLE□實現(xiàn)了裝置無防護安裝定值管理跳閘邏輯保護算法GOOSE開出

G0OSE開入

GOOsE

解析MAC風(fēng)暴抑制報文分發(fā)芯片化保護實時控制類100mm基于數(shù)據(jù)的強大的軟件系統(tǒng)·體現(xiàn)數(shù)字之間的關(guān)系·海量的小微傳感器數(shù)據(jù)·智能設(shè)備的數(shù)據(jù)·數(shù)據(jù)存儲：分布式，集中制，·數(shù)據(jù)挖掘·數(shù)據(jù)驅(qū)動的軟件分析、計算，●·自由應(yīng)用三、

透明電網(wǎng)

—

3、智能軟件系統(tǒng)鏡像/數(shù)字孿生電網(wǎng)●

鏡像/數(shù)字孿生電網(wǎng)√基于傳感器建立的物理電網(wǎng)系統(tǒng)在數(shù)字空間的鏡像√數(shù)字孿生電網(wǎng)隨物理電網(wǎng)的變化持續(xù)更新√基于數(shù)字孿生電網(wǎng)可以實現(xiàn)對物理電網(wǎng)的全面感知和預(yù)測●電網(wǎng)數(shù)字孿生研究一省級電網(wǎng)的數(shù)字孿生系統(tǒng)示范-配電網(wǎng)的數(shù)字孿生系統(tǒng)示范三

、透明電網(wǎng)—3、智能軟件系統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)和交通路網(wǎng)有眾多相似之處，縱橫交織的道路和輸電線路、道路車流與電力潮流均可以類比。節(jié)目中的超腦少年用程序?qū)矶萝嚵魅渴柰?，實現(xiàn)全自動道路交通管理，電力系統(tǒng)也可以基于程序構(gòu)建數(shù)字孿生的軟件平臺，

對設(shè)備、潮流等進(jìn)行全自動實時監(jiān)測和管理，實現(xiàn)系統(tǒng)透明化。電力系統(tǒng)與交通系統(tǒng)類比，技術(shù)思想和手

段均可以學(xué)習(xí)借鑒三

、透明電網(wǎng)—3、智能軟件系統(tǒng)2010年南方電網(wǎng)交直流并聯(lián)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖用程序優(yōu)化交通，構(gòu)建智慧城市物理電網(wǎng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)路鏡像孿生體廠站信息、狀態(tài)物理電網(wǎng)：主網(wǎng)、配電網(wǎng)、微電網(wǎng)軟件系統(tǒng)—電網(wǎng)的

“超級大腦”透明電網(wǎng)需要強大的軟件系統(tǒng)這個“超級大腦”對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，這是核心。鏡像/數(shù)字孿生信息物理電網(wǎng)，

基于數(shù)據(jù)建立的物理電網(wǎng)系統(tǒng)在數(shù)字空間的映射。基于物理電網(wǎng)中的傳感器和智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，應(yīng)用強大的算力算法構(gòu)建電網(wǎng)運行導(dǎo)航?jīng)Q策系統(tǒng)。三

、透明電網(wǎng)—3、智能軟件系統(tǒng)數(shù)字孿生電網(wǎng)：主網(wǎng)+配電網(wǎng)+微電網(wǎng)—全息鏡像系統(tǒng)外觀形態(tài)+拓?fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)字變生電網(wǎng)設(shè)備計算交互系統(tǒng)備人工智能

(Al)

與電力系統(tǒng)

(Electric

Power

System)

的融合是建設(shè)新型電力系統(tǒng)的必由之路，電力人工智能系統(tǒng)(Al

EPS)

的本質(zhì)是真正具備智能屬性的強

大軟件系統(tǒng)，即電力系統(tǒng)的“超級大腦”。軟件系統(tǒng)對電網(wǎng)運行進(jìn)行實時、精確的控制與管理，實現(xiàn)全面可見、可知、可電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS三、

透明電網(wǎng)

—

3、智能軟件系統(tǒng)(電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS)“超級大腦”一智能軟件系統(tǒng)控的透明化。本

質(zhì)電力人工智能系統(tǒng)(Al

EPS,AI

Electric

Power

System)

是一個根據(jù)電力系統(tǒng)基本物理規(guī)律、遵循電力系統(tǒng)技術(shù)原則、符合電力系統(tǒng)應(yīng)用需求的專門針對

電力系統(tǒng)設(shè)計的智能軟件系統(tǒng)。>物理規(guī)律是基礎(chǔ)，人工智能、軟件等技術(shù)是手段，需要圍繞電力系統(tǒng)這個命題針對性設(shè)計開發(fā)>軟件系統(tǒng)的智能要真正具備“思考”并針對性進(jìn)行精確反饋的能力，不僅是現(xiàn)有基礎(chǔ)上的自動化、數(shù)字化、智能化三、

透明電網(wǎng)—3、智能軟件系統(tǒng)(電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS)智能軟件系統(tǒng)的內(nèi)涵自適應(yīng)性能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)中的指令和結(jié)果自適應(yīng)

迭代優(yōu)化算法程序，不

斷進(jìn)行自我完善和革新,

針對不同運行狀態(tài)、

問題和目標(biāo)實現(xiàn)電力系

統(tǒng)的自適應(yīng)“導(dǎo)航”。智慧性智能軟件系統(tǒng)須充分發(fā)揮人工智能的智慧

性優(yōu)勢，能夠靈活處理

不確定性環(huán)境下的復(fù)雜

問題，對系統(tǒng)運行狀況

和潛在風(fēng)險進(jìn)行預(yù)判、

提前規(guī)劃。智能軟件系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的調(diào)控滿足

實時性要求，實時監(jiān)控、實時反饋、實時響

應(yīng)

。實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲全域范圍內(nèi)的能

量

(電量)動態(tài)平衡。智能軟件系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的調(diào)控滿足精確

性要求，能源電力系統(tǒng)

的運行關(guān)系國計民生，數(shù)據(jù)信息的采集、處理、反饋必須做到高精度

、高準(zhǔn)確度。三、透明電網(wǎng)—3、智能軟件系統(tǒng)(電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS)智能軟件系統(tǒng)的特征實時性精確性總體發(fā)展路徑電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS軟件系統(tǒng)規(guī)范書編制電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

智能軟件系統(tǒng)的應(yīng)用算法開發(fā)系統(tǒng)綜合應(yīng)用與優(yōu)化完善三、透明電網(wǎng)—3、智能軟件系統(tǒng)(電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS)智能軟件系統(tǒng)的開發(fā)需要電力企業(yè)與人工智能、

IT企業(yè)的合作，各自發(fā)揮自身優(yōu)勢，完成擅長領(lǐng)域的工作。實現(xiàn)高效合作的關(guān)鍵是系統(tǒng)規(guī)范書，由電力企業(yè)基于物理規(guī)律和原則，以及系統(tǒng)需求進(jìn)行主導(dǎo)編制，重點闡明新型電力系統(tǒng)所需要的智能軟件系統(tǒng)是什么樣的，

有怎樣具體的要求。人工智能、IT領(lǐng)域企業(yè)依據(jù)規(guī)范書能夠開展高效、有針對性的

開發(fā)工作。系統(tǒng)規(guī)范書還將作為新型電力系統(tǒng)控制運行標(biāo)準(zhǔn)化的重要技術(shù)里程碑，為國家新型電力系統(tǒng)建設(shè)打下堅實基礎(chǔ)。三、

透明電網(wǎng)

—

3、智能軟件系統(tǒng)(電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS)智能軟件系統(tǒng)規(guī)范書關(guān)于電力人工智能系統(tǒng)

AlEPS>系統(tǒng)規(guī)范書的編制至關(guān)重要，它是跨行業(yè)合作的橋梁，是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要參考。>電力人工智能AIEPS要對標(biāo)國際先進(jìn)人工智能范例，突破思維局限，跳出自動化、數(shù)字化、智能化的“圈”,敢想敢干，踏實鉆研。>基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要同步做，它同樣也是需要硬核創(chuàng)新技術(shù)才能攻克的挑戰(zhàn)。>希望企業(yè)間的跨領(lǐng)域合作更加緊密、更加深入，各施所長，努力打造出國際領(lǐng)先的電力人工智能系統(tǒng)AlEPS范本。三、透明電網(wǎng)一3、智能軟件系統(tǒng)(電力人工智能系統(tǒng)Al

EPS)毛四

、透明電網(wǎng)支持新型電力系統(tǒng)建設(shè)目錄口運行導(dǎo)航?jīng)Q策：透明電網(wǎng)運行決策關(guān)鍵技術(shù)口智能調(diào)度決策口電網(wǎng)安全域辨識與控制、直流故障辨識與決策口多道防線協(xié)調(diào)控制多能互補協(xié)調(diào)口新能源接入、虛擬電廠、柔性電網(wǎng)口數(shù)字孿生：透明電網(wǎng)運行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)透明電網(wǎng)運行電力優(yōu)化約束目標(biāo)控

制

信息電力系統(tǒng)智能計算及自動導(dǎo)航控

制

信息電力智能調(diào)度(人工智能+大數(shù)據(jù))負(fù)荷預(yù)測等控

制

信息口發(fā)電預(yù)測口負(fù)荷預(yù)測與辨識口電網(wǎng)狀態(tài)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)四

、透明電網(wǎng)支持新型電力系統(tǒng)建設(shè)透明電網(wǎng)運行全景信息信息全景控制控制透明電力系統(tǒng)透明輸電典型場景利用架空線路上遍布的微型智能傳感器，實現(xiàn)通道巡視與線路狀態(tài)實時監(jiān)測。根據(jù)海量的數(shù)據(jù)，進(jìn)行四

、透明電網(wǎng)支持新型電力系統(tǒng)建設(shè)實時數(shù)據(jù)分析，對線路發(fā)生的故障提前預(yù)警及智能清除。一微型智能-

電流傳感器非電氣量

集成傳感器微型智能

電壓傳感器輸電三維數(shù)字化通道線路實時監(jiān)測實時數(shù)據(jù)分析67變電運行支持系統(tǒng)聯(lián)xC能智能變電站：數(shù)字化技術(shù)的加持，顯著提高了變電站的集約化和協(xié)同作業(yè)水平②

基于專用芯片的新型智能化終端實現(xiàn)測量、監(jiān)測、保護、控制

等各類功能

物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)信息的統(tǒng)一收集和共享服務(wù)主站側(cè)由⑤四

、透明電網(wǎng)支持新型電力系統(tǒng)建設(shè)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)

數(shù)據(jù)匯集傳輸和

輕量級就地控制智能傳感器取代

傳統(tǒng)PT、CT透明變電典型場景數(shù)字化接口實現(xiàn)各類終端的即插即用684透明配電典型場景基于數(shù)字孿生的智能配電房和智能臺區(qū)：通過構(gòu)建數(shù)字孿生配網(wǎng)，實現(xiàn)對配網(wǎng)設(shè)備的在線監(jiān)測、狀態(tài)分析、故障診斷及運維措施的輔助決策。實現(xiàn)配電房、臺區(qū)、低壓線路等設(shè)備的帶電運行狀態(tài)實時采集及

綜合展示，實現(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)透明、運行狀態(tài)透明