構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，既是我國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級的主要課題，更是推動實現(xiàn)碳達峰、碳中和的要害行動 。我國宣布的《新時代的中國能源生長》白皮書稱，在全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型生長趨勢下，要加速古板能源手藝裝備升級換代，增強新興能源手藝裝備自主立異 。
加速新型電力系統(tǒng)新型裝備的應(yīng)用研究，有助于突破數(shù)據(jù)要素在新型裝備上融合應(yīng)用缺乏、洞察水平不敷等瓶頸，增進數(shù)字與物理系統(tǒng)深度融合，提升資產(chǎn)全生命周期管理水平，并將成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件 。
數(shù)字賦能新型電力系統(tǒng)新型裝備的顯著特征
新型電力系統(tǒng)將會泛起出數(shù)字與物理系統(tǒng)深度融合的典范特征，并將以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)和優(yōu)化能量流、營業(yè)流 。新型電力系統(tǒng)以數(shù)據(jù)作為焦點生產(chǎn)要素，買通源網(wǎng)荷儲之間信息交互環(huán)節(jié)；并依托強盛的“電力+算力”，透過裝備狀態(tài)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、情形數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，挖掘裝備運行紀(jì)律和潛在危害 。在此基礎(chǔ)上，新型電力系統(tǒng)新型裝備不但將支持物理電網(wǎng)數(shù)字化的華美轉(zhuǎn)型，更將泛起賦能生產(chǎn)管理、引領(lǐng)運行決議、共贏電力生態(tài)的顯著特征 。
推動構(gòu)建數(shù)字電網(wǎng)承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)
依托數(shù)字手藝賦能新型電力系統(tǒng)新型裝備“可觀、可測、可控”的能力，典范場景如下 。
一是在新型發(fā)電裝備場景方面 。新能源將成為新型電力系統(tǒng)的主力電源，預(yù)計到2030年和2060年，我國新能源發(fā)電量占比將劃分凌駕25%和60%，新型電力系統(tǒng)泛起高比例電力電子特征 。在此配景下，旋轉(zhuǎn)裝備被靜止裝備替換，系統(tǒng)慣量泛起下降趨勢，電網(wǎng)頻率控制難度加大，系統(tǒng)電壓調(diào)理能力下降 。鑒于此，有須要開發(fā)新型慣量支持資源，生長新能源、儲能方面的新型控制手藝，提高電力電子類電源對系統(tǒng)慣量的支持能力 。好比研究應(yīng)用虛擬同步機裝備，通過模擬慣量、內(nèi)電勢等機電暫態(tài)特征，其端口特征可以體現(xiàn)為發(fā)電機發(fā)電或負荷用電，并加入電網(wǎng)頻率調(diào)理、電網(wǎng)電壓調(diào)理、慣量響應(yīng)和阻尼控制功效 。特殊是在應(yīng)對系統(tǒng)慣量方面，當(dāng)系統(tǒng)頻率轉(zhuǎn)變大于系統(tǒng)頻率轉(zhuǎn)變既定值時，虛擬同步機自動調(diào)理無功功率，加入調(diào)理系統(tǒng)電壓 。
二是在新型輸電裝備場景方面 。綠色能源富余地區(qū)一樣平常外部情形卑劣，關(guān)于高比例新能源的新型電力系統(tǒng)，受到外部情形危險挑戰(zhàn)將大幅提升 。南方電網(wǎng)35千伏及以上輸電線路30余萬公里，普遍野外，受外部情形影響重大 。鑒于此，有須要研究運用云大物移智鏈等新手藝，實現(xiàn)裝備運維與電網(wǎng)運行、情形監(jiān)測 。好比研究對山區(qū)電力桿塔坍毀、山體滑坡、臺風(fēng)和雷暴等自然災(zāi)難的早期預(yù)警、災(zāi)中感知、災(zāi)后修復(fù)手藝及其裝備；開發(fā)快速勘災(zāi)、集群作業(yè)的智能裝備，進而形成新型電力系統(tǒng)下的防災(zāi)減災(zāi)手藝系統(tǒng) 。
三是在新型變電裝備場景方面 。新能源裝機大幅增添，大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)，其隨機性、波動性特征不但將加大棄風(fēng)棄光危害，更將加劇迎峰度夏度冬時代變壓重視過載、諧波、短路等問題，影響變壓器裝備運維 。鑒于此，有須要打造面向新型變電裝備的強盛“算力”，并依托物聯(lián)網(wǎng)意會變電站的感知、剖析、決議等環(huán)節(jié)，使之在感知能力基礎(chǔ)上，付與新的決議、執(zhí)行能力 。好比運用微傳感裝備，并研究變壓器老化等多源數(shù)據(jù)、熱壽命損失模子和算法，提高負載動態(tài)評估、趨勢展望能力，并用于提前管控裝備危害 。
四是在新型配電裝備場景方面 。新型電力系統(tǒng)構(gòu)建受情形-清靜-經(jīng)濟目的相互制約，構(gòu)建條件也隨高滲透率新能源著力時空漫衍而轉(zhuǎn)變，并受人類社會行為影響，加劇了建設(shè)現(xiàn)代供電服務(wù)系統(tǒng)的重大性 。同時，高滲透率新能源越發(fā)凸顯東部和西部、主網(wǎng)和配網(wǎng)、都會和墟落、規(guī)模和效率等方面的不平衡性，特殊是西部地區(qū)住民用電負荷往往泛起“季節(jié)性-遷徙性”轉(zhuǎn)變，通常在冬季假期增添較大，導(dǎo)致配變重過載 。鑒于此，有須要研究運用配電智能網(wǎng)關(guān)、智能臺區(qū)等新型裝備，強化數(shù)據(jù)收羅及邊沿盤算能力，團結(jié)新能源著力、多元用戶負荷的波動性和空間性，以配變?nèi)后w描繪與遴選要領(lǐng)，研判配變負荷漫衍，支持配電網(wǎng)各場景營業(yè)的展望剖析、指揮決議，激起源荷互動活力，提高客戶服務(wù)水平 。
結(jié)語
推動數(shù)字與物理電力系統(tǒng)深度融合是一項系統(tǒng)工程，應(yīng)遵照手藝演變紀(jì)律，挖掘新型裝備潛力，增進電力系統(tǒng)重大轉(zhuǎn)型 。一方面打造深度融合的“產(chǎn)學(xué)研用”立異系統(tǒng)，團結(jié)開展焦點手藝裝備的研究開發(fā)；另一方面從構(gòu)建數(shù)字電網(wǎng)承載新型電力系統(tǒng)最佳形態(tài)出發(fā)，建設(shè)健全手藝標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，引領(lǐng)數(shù)字與物理電力系統(tǒng)深度融合 。（泉源 北極星輸配電網(wǎng)）
