電力數(shù)據(jù)化2030介紹

電力數(shù)字化電力數(shù)字化2030序言一《電力數(shù)字化2030》報(bào)告描繪通過數(shù)字化技術(shù)與電力技術(shù)的深度融合構(gòu)建起電力系統(tǒng)數(shù)字孿生藍(lán)圖；序言二能電網(wǎng)基礎(chǔ)原理和電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展推動了電網(wǎng)運(yùn)行和管理變得更加柔性、堅(jiān)強(qiáng)和智能，電池技術(shù)和工少對于化石能源的依賴？如何在保證安全可靠前提下盡可能地響應(yīng)更加多元化的用電需求？如何持續(xù)降低從傳統(tǒng)的“發(fā)輸變配用調(diào)”產(chǎn)業(yè)鏈條貫通發(fā)展到現(xiàn)如今“源網(wǎng)荷儲協(xié)同”產(chǎn)業(yè)場景融合，電力行業(yè)面展也出現(xiàn)了元宇宙、Web3.0、邊端智能、6G、萬兆無線通訊、量子計(jì)算、量子通訊等大量分支和升級。本原因，更準(zhǔn)確地鎖定關(guān)鍵技術(shù)，更有效地思考解決方案。球電力行業(yè)幾十年的發(fā)展和變革。我們清楚地序言三設(shè)，推進(jìn)電力系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)接互通，并將智能注入行業(yè)。圍繞“發(fā)-輸-變-配-用”等電力系統(tǒng)創(chuàng)新連接、計(jì)算、智能等ICT價(jià)值，推進(jìn)構(gòu)建現(xiàn)代設(shè)備資產(chǎn)全壽命管理體系，降低電力資產(chǎn)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、趨勢的綜合研判，我們樂觀地預(yù)測2030年行業(yè)領(lǐng)先的數(shù)字化電力企業(yè)終端網(wǎng)聯(lián)化率將超過95%，云化滲透率超過60%，邊緣智能的采用率將超過60%，電力通信可靠性達(dá)到7個(gè)9；電力數(shù)字化將具備綠色網(wǎng)ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)管理委員會主任i 1第一章、電力數(shù)字化背景及目標(biāo) 2（一）電力數(shù)字化發(fā)展背景 2（二）電力數(shù)字化核心目標(biāo) 2第二章、電力數(shù)字化場景描繪 4（一）電力數(shù)字化藍(lán)圖構(gòu)想 4（二）電力數(shù)字化典型場景分析 6場景一：數(shù)字綠色電廠 8全周期數(shù)字孿生 8 9關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：機(jī)器學(xué)習(xí)有效支撐電廠 9遠(yuǎn)程智能集控 10場景二：電網(wǎng)數(shù)字巡檢 12 13 13 13 14關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：高級智能，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維 14場景三：多源自愈配網(wǎng) 16 16 17關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：從終端智能到邊緣智能 17關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用3：從電纜通信到光纖通信 17 18 18 18關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用3：機(jī)器學(xué)習(xí)助應(yīng)對更優(yōu)、恢復(fù)更快 19場景四：多能協(xié)同互補(bǔ) 20 20 21關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：智能算法與大數(shù)據(jù)，用能自主調(diào) 21 21 22 22場景五：跨域電力調(diào)度 24智能電網(wǎng)調(diào)度 24 25 25虛擬電廠 25 25關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：統(tǒng)一終端與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議助力遠(yuǎn)程調(diào)度與控制 26場景六：賦能綠色低碳 28碳交易 28 29碳普惠 29 29電力數(shù)字化技術(shù)在六大核心業(yè)務(wù)場景中的應(yīng)用總結(jié) 31第三章、電力數(shù)字化技術(shù)特征 32（一）關(guān)鍵技術(shù)特征 32特征一：綠色網(wǎng)絡(luò) 32 32特征二：安全可靠 33 33 34特征三：泛在感知 35 35特征四：實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián) 365G+Wifi/GWL，內(nèi)外搭配降低端到 36特征五：智能內(nèi)生 37電力智算一張網(wǎng)，打造最強(qiáng)算力底座 38微型機(jī)器學(xué)習(xí)（TinyML讓邊緣更智能 38特征六：服務(wù)開放 39開放式云網(wǎng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、能力共惠、生態(tài)共建、產(chǎn)業(yè)共榮 40（二）目標(biāo)技術(shù)架構(gòu) 42 45 461當(dāng)今世界，綠色低碳發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)重要趨勢，許多國家把發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)作為推動經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措，全球正在加快綠色低碳基礎(chǔ)設(shè)施布局。中國于2020年9月提出力爭于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，并努力爭取2060實(shí)現(xiàn)碳中和的“3060”雙碳目標(biāo)，開啟了“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展新征程。北美大清潔能源等重點(diǎn)領(lǐng)域加大投資，并重點(diǎn)補(bǔ)貼電動車德國將放棄化石燃料的目標(biāo)提前至2035年，擬加速風(fēng)能、太陽能等可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供給。落實(shí)綠色低碳發(fā)展目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。通過不斷提高終端電氣化率，能有效降能源的滲透。其中，以光伏和風(fēng)電為代表的新能源生能源為電力系統(tǒng)疊加高比例電力電子設(shè)備的同時(shí)，將呈現(xiàn)高彈性；負(fù)荷側(cè)，電氣化能源消費(fèi)因雙向多使能源消費(fèi)呈現(xiàn)低成本；運(yùn)營側(cè)，各類能源系統(tǒng)將依托數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)高融合。應(yīng)用，將成為推動電力系統(tǒng)升級的關(guān)鍵成功因素，幫助電力系統(tǒng)更好適應(yīng)并應(yīng)對“四高一低”變化趨勢。未來，在電力數(shù)字化新型數(shù)字引擎的驅(qū)動下，2第一章、電力數(shù)字化背景及目標(biāo)（一）電力數(shù)字化發(fā)展背景電力行業(yè)正在經(jīng)歷深度轉(zhuǎn)型。未來，電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)兩大重要變化，為電力數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和從電力供給側(cè)看，隨著“雙碳”政策的不斷加壓，新能源投資建設(shè)需求必將持續(xù)快速增長，未來將建設(shè)更多大型風(fēng)光基地以及大規(guī)模分布式新能源設(shè)備，以逐步取代傳統(tǒng)能源發(fā)電廠，推動能源結(jié)構(gòu)從“以傳統(tǒng)能源為主體”向“以新能源為主體”轉(zhuǎn)于西部地區(qū)、北部地區(qū)等人口密度與用電負(fù)荷相對較低的區(qū)域，而對能源的需求主要來自東部和南部員遼闊的地區(qū)，大規(guī)模新能源基地電量外送仍是提遠(yuǎn)距離傳輸和消納能力、儲能設(shè)備配套建設(shè)及靈活運(yùn)營等方面提出新的要求。與分散式風(fēng)電設(shè)備，這些在配網(wǎng)負(fù)荷系統(tǒng)中出現(xiàn)的電源對配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)。2、供電模式互動化從電力消費(fèi)側(cè)看，隨著全社會對能源可持續(xù)發(fā)戶對可靠性更強(qiáng)、價(jià)格更便宜的本地能源消納的訴求愈發(fā)明顯，這將催生出越來越多的配網(wǎng)級分布式能源加入電力系統(tǒng)運(yùn)行，促使供電模式從“以大型發(fā)電廠為中心”向“以產(chǎn)消者為中心”轉(zhuǎn)變。隨著原先以負(fù)荷為主的配網(wǎng)系統(tǒng)逐步向源荷一以消納更多可再生能源為目標(biāo)，根據(jù)供需變化進(jìn)行雙向靈活調(diào)配”發(fā)生轉(zhuǎn)變。用戶對能源消費(fèi)的自主（二）電力數(shù)字化核心目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。綜合產(chǎn)業(yè)各方的觀點(diǎn)，我們認(rèn)為電力數(shù)字化建隨著電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展，新的新能源電廠、分布式電源及電子設(shè)備會逐步融入并替代老舊設(shè)備。資產(chǎn)仍然發(fā)揮著重要作用。發(fā)電側(cè)，傳統(tǒng)能源仍然時(shí)火電機(jī)組未來也承擔(dān)著調(diào)峰調(diào)頻、平抑新能源出3及城市電力傳輸?shù)母颈Ｕ?。增量資產(chǎn)方面，抽水蓄能電站、壓縮空氣和電化學(xué)儲能將是實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”一體化協(xié)調(diào)互動的核心與關(guān)鍵，未來勢必會有大量的儲能設(shè)備投入建設(shè)運(yùn)營。就是降低電力資產(chǎn)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、延長使用壽命、提高安全性和運(yùn)營效率，確保電力去碳化轉(zhuǎn)型的平穩(wěn)動性、間歇性等特點(diǎn)，同時(shí)對極端天氣的耐受能力造成電壓、頻率等出現(xiàn)波動，對電網(wǎng)的供電可靠性荷端新能源發(fā)電量，抵消新能源并網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行帶資源可用性為基礎(chǔ)的電力生產(chǎn)和以用戶實(shí)時(shí)需求為通過電力數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，聚合電源、儲能電能商品屬性，推動綠電交易市場化轉(zhuǎn)型才是長久通過電力數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，讓用電企業(yè)自愿關(guān)鍵措施。以建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會為目標(biāo)，面對各類用戶不斷變化的用電方式和日益多元的用電需求，基于電力數(shù)字化技術(shù)，為用戶提供準(zhǔn)用能方案，從而最大化能源利用效率，是減少能源4第二章、電力數(shù)字化場景描繪（一）電力數(shù)字化藍(lán)圖構(gòu)想在去中心化、終端電氣化的行業(yè)背景和發(fā)展趨發(fā)展和廣泛應(yīng)用下，將全面聯(lián)通物理世界與數(shù)字空間，通過將電力系統(tǒng)中的設(shè)備信息、生產(chǎn)過程等轉(zhuǎn)化為數(shù)字表達(dá)，打造電力系統(tǒng)在虛擬空間中的“數(shù)智化自治等數(shù)字化能力的進(jìn)階式提升，完成物理世界與數(shù)字空間從虛實(shí)映射到深度交互的演進(jìn)，進(jìn)而監(jiān)控的目的是通過泛在感知、高速通信及平臺精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)地在數(shù)字空間中進(jìn)行反映，并基于多維數(shù)據(jù)對設(shè)備資產(chǎn)進(jìn)行全生命周期的動態(tài)監(jiān)控與診網(wǎng)絡(luò)的建立和機(jī)理模型的構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)高效需要數(shù)據(jù)加密技術(shù)的支持以確保信息安全。智能化分析的目的是基于確定的運(yùn)行模式和機(jī)的運(yùn)營優(yōu)化和系統(tǒng)控制提供決策支持，從而實(shí)現(xiàn)對建涵蓋多領(lǐng)域多學(xué)科復(fù)雜數(shù)據(jù)模型以及數(shù)字空間的數(shù)智化自治是指基于跨系統(tǒng)、跨模塊的海量數(shù)換與共享，因此除了高級分析等人工智能技術(shù)外，5供給側(cè)電網(wǎng)側(cè)需求側(cè)??交易圖圖圖電廠規(guī)劃電廠建設(shè)電力生產(chǎn)電廠運(yùn)維電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)電網(wǎng)運(yùn)營維護(hù)供給側(cè)–靈活調(diào)度負(fù)荷側(cè)–綜合用能管理圖機(jī)組3D模型圖圖圖圖圖圖址電廠仿真建模施工現(xiàn)場管理發(fā)電量預(yù)測機(jī)組運(yùn)營優(yōu)化遠(yuǎn)程智能集控發(fā)電設(shè)備運(yùn)維智能安防管理 電網(wǎng)設(shè)備選址及線路設(shè)計(jì)綠色電能認(rèn)證智能巡線智能電網(wǎng)調(diào)度智能變電站預(yù)測性維護(hù)供給側(cè)電網(wǎng)側(cè)需求側(cè)??交易圖圖圖電廠規(guī)劃電廠建設(shè)電力生產(chǎn)電廠運(yùn)維電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)電網(wǎng)運(yùn)營維護(hù)供給側(cè)–靈活調(diào)度負(fù)荷側(cè)–綜合用能管理圖機(jī)組3D模型圖圖圖圖圖圖址電廠仿真建模施工現(xiàn)場管理發(fā)電量預(yù)測機(jī)組運(yùn)營優(yōu)化遠(yuǎn)程智能集控發(fā)電設(shè)備運(yùn)維智能安防管理 電網(wǎng)設(shè)備選址及線路設(shè)計(jì)綠色電能認(rèn)證智能巡線智能電網(wǎng)調(diào)度智能變電站預(yù)測性維護(hù)多源配網(wǎng)運(yùn)營韌性配網(wǎng)調(diào)控及虛擬電廠碳普惠智慧園區(qū)智慧樓宇車聯(lián)網(wǎng)（V2G）使能技術(shù)…泛在通信網(wǎng)…算力和存儲……算法和應(yīng)用數(shù)字化邊端物理世界–源網(wǎng)荷儲一體協(xié)同的電力系統(tǒng)圖表1面向2030，電力數(shù)字孿生藍(lán)圖構(gòu)想源側(cè)源側(cè)儲能輸電線路變電站配電環(huán)網(wǎng)分布式光伏分散式風(fēng)電冷熱電三聯(lián)供荷側(cè)儲能交直流混合配網(wǎng)分布式能源柔性負(fù)荷風(fēng)光場站負(fù)荷網(wǎng)側(cè)儲能調(diào)峰6價(jià)值屬性價(jià)值屬性（二）電力數(shù)字化典型場景分析我們從價(jià)值屬性和技術(shù)成熟度屬性兩大維度，對基于電力數(shù)字孿生下的眾多電力數(shù)字化場景進(jìn)行且已有相對成熟的數(shù)字化解決方案，可以視為相關(guān)企業(yè)電力數(shù)字化能力建設(shè)的“入門標(biāo)準(zhǔn)”；結(jié)歸納，最終形成面向2030電力數(shù)字化的六大核圖表2電力數(shù)字化場景評估模型對供電安全/碳中和有顯著推動作用增長空間有限/規(guī)模效應(yīng)不明顯未體現(xiàn)出明顯的商業(yè)價(jià)值，市場仍在觀望445736當(dāng)前熱點(diǎn)2未來重點(diǎn)8 本報(bào)告不涵蓋尚無有效解決方案/應(yīng)用條件不完備有試點(diǎn)/示范項(xiàng)目，但應(yīng)用范圍有限成熟度屬性技術(shù)成熟，已大規(guī)模應(yīng)用123456789 新能源電廠選址電廠仿真建模施工現(xiàn)場管理發(fā)電量預(yù)測機(jī)組運(yùn)營優(yōu)化遠(yuǎn)程智能集控發(fā)電設(shè)備運(yùn)維智能安防管理電網(wǎng)設(shè)備選址及線路設(shè)計(jì)智能巡線智能電網(wǎng)調(diào)度智能變電站 預(yù)測性維護(hù)多源配網(wǎng)運(yùn)營韌性配網(wǎng)調(diào)控分布式設(shè)備選址虛擬電廠智慧園區(qū)智慧樓宇智慧家庭電轉(zhuǎn)氣/氫儲能車聯(lián)網(wǎng)（V2G）綠色電能認(rèn)證及交易碳普惠72、典型場景分析安全、效率、綠色是面向2030電力行業(yè)轉(zhuǎn)型源消納與交易等方面還面臨諸多挑戰(zhàn)。探討電力數(shù)字化在未來電力系統(tǒng)六大業(yè)務(wù)場景中的圖表3電力行業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型關(guān)鍵挑戰(zhàn)總結(jié)對應(yīng)行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵挑戰(zhàn)安全效率綠色數(shù)字綠色電廠?各場站獨(dú)立運(yùn)營，業(yè)務(wù)管理不統(tǒng)一?對天氣變化響應(yīng)不足，造成電量損失?人工巡檢效率低?對運(yùn)行故障定位響應(yīng)不及時(shí)，影響新能源消納多源自愈配網(wǎng)?抵御極端情況能力弱，恢復(fù)供電慢?故障定位慢、響應(yīng)不及時(shí)?新能源電力接入對配網(wǎng)運(yùn)行擾動大多能協(xié)同互補(bǔ)故隱患?多種能源形式之間沒有有效聯(lián)動，能源梯級利用不足?源荷儲互動不足，碳排削減/抵消不跨域電力調(diào)度?負(fù)荷側(cè)參與需求側(cè)響應(yīng)積極性有限?大電網(wǎng)對新能源電力消納能力不足賦能綠色低碳?信息安全問題、數(shù)據(jù)失真?審核、認(rèn)證環(huán)節(jié)多、周期長?機(jī)制不健全，影響主體參與積極性8在環(huán)境可持續(xù)、能源安全等因素影響和推動下，型風(fēng)電場與光伏電站將承擔(dān)著提高電力系統(tǒng)綠色電量納能力，為提高有效發(fā)電量、延長設(shè)備使用壽命、及備巡檢、電廠運(yùn)維、遠(yuǎn)程控制等方面都存在智能在未來新能源電廠管理中，電力數(shù)字化技術(shù)將應(yīng)全周期數(shù)字孿生新能源電廠全生命周期數(shù)字孿生將涵蓋規(guī)劃建設(shè)、計(jì)劃生產(chǎn)和運(yùn)營維護(hù)三個(gè)環(huán)節(jié)。在規(guī)劃建設(shè)階據(jù)采集（包括傳統(tǒng)生產(chǎn)信息監(jiān)測管理系統(tǒng)與多樣化的傳感設(shè)備）已具備一定基礎(chǔ)，如何有效利用積累9真，提升效率備參數(shù)、現(xiàn)場圖像與周邊環(huán)境等數(shù)據(jù)，通過空間計(jì)算與3D建模仿真還原施工現(xiàn)場情況，對工程全過確保工程進(jìn)度與質(zhì)量。運(yùn)營、持續(xù)升級改造、設(shè)備變更退役等各環(huán)節(jié)提供可視化的管理支撐，有效解決跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的數(shù)據(jù)煙囪與協(xié)同難題。值得注意的是，電子化移交不僅能提升電廠管理效率，在電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營等場景下全息模擬設(shè)備故障場景，為員工提供高質(zhì)量的沉浸式檢維修培訓(xùn)，有效提升員工專業(yè)能力，提高設(shè)備遠(yuǎn)程專家巡檢，與設(shè)備監(jiān)測相結(jié)合，能進(jìn)一步提高設(shè)備巡檢的準(zhǔn)確性。關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：機(jī)器學(xué)習(xí)有效支撐電廠決策，優(yōu)發(fā)電計(jì)劃制定的難度，基于歷史發(fā)電水平的生產(chǎn)計(jì)劃容易與實(shí)際情況出現(xiàn)較大偏離。機(jī)器學(xué)習(xí)為新能源電廠運(yùn)營商提供了有效解決方案?；跉v史天氣情況、新能源設(shè)備歷史出力水平等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)建模，結(jié)合氣象預(yù)測以及邊源設(shè)備未來出力功率及發(fā)電量進(jìn)行更準(zhǔn)確的長短期供決策支持；二來可以基于預(yù)測結(jié)果優(yōu)化新能源設(shè)據(jù)發(fā)電量預(yù)測結(jié)果與電力市場價(jià)格變化，靈活調(diào)整儲能充放電策略，提高經(jīng)濟(jì)回報(bào)。機(jī)尾流、光伏板積塵等情況的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果，結(jié)合氣候變化以及短時(shí)發(fā)電量預(yù)測情況，根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)得出的算法模型及數(shù)字空間模擬結(jié)果，對光伏板傾角、風(fēng)機(jī)扇葉速度與角度、風(fēng)機(jī)啟停與出力情況等生成針對單個(gè)設(shè)備的自動控制指令，實(shí)現(xiàn)新能源場數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，基于對設(shè)備歷史缺陷及檢維修記錄的學(xué)習(xí)模型，對當(dāng)前及即將發(fā)生的設(shè)備缺陷進(jìn)行評估并及時(shí)預(yù)警，合理安排錯(cuò)峰檢維修，減少非計(jì)劃停夠幫助新能源發(fā)電商實(shí)現(xiàn)貫穿電廠全生命周期的虛實(shí)交互與閉環(huán)管理，基于數(shù)字空間對當(dāng)前的反映以物理世界數(shù)字空間根據(jù)報(bào)警位置及圖像信息，人工應(yīng)急處置，快速解決安全隱患廠區(qū)安防管理三維全局展示視頻監(jiān)控信息；危險(xiǎn)源探測報(bào)警運(yùn)營維護(hù)發(fā)電量預(yù)測根據(jù)光照強(qiáng)度、風(fēng)速大小，進(jìn)行未來發(fā)電量預(yù)測設(shè)備高效維護(hù)，降低成本按電子圖紙開展工程施工，按期按質(zhì)按預(yù)算完成建設(shè)按系統(tǒng)建議實(shí)施改造，大幅縮短建設(shè)與驗(yàn)證周期計(jì)劃生產(chǎn)規(guī)劃建設(shè)仿真建模與施工管理物理世界數(shù)字空間根據(jù)報(bào)警位置及圖像信息，人工應(yīng)急處置，快速解決安全隱患廠區(qū)安防管理三維全局展示視頻監(jiān)控信息；危險(xiǎn)源探測報(bào)警運(yùn)營維護(hù)發(fā)電量預(yù)測根據(jù)光照強(qiáng)度、風(fēng)速大小，進(jìn)行未來發(fā)電量預(yù)測設(shè)備高效維護(hù)，降低成本按電子圖紙開展工程施工，按期按質(zhì)按預(yù)算完成建設(shè)按系統(tǒng)建議實(shí)施改造，大幅縮短建設(shè)與驗(yàn)證周期計(jì)劃生產(chǎn)規(guī)劃建設(shè)仿真建模與施工管理通過3D建模全面識別施工風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場施工進(jìn)度及安全設(shè)備改造仿真模擬提出改造建議機(jī)組運(yùn)營優(yōu)化根據(jù)出力預(yù)測與上網(wǎng)計(jì)劃匹配，優(yōu)化光伏板傾角/風(fēng)機(jī)啟停安排設(shè)備故障檢測告警動態(tài)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，生成錯(cuò)峰維修計(jì)劃，故障自動報(bào)警檢維修培訓(xùn)檢維修培訓(xùn)發(fā)電運(yùn)營根據(jù)系統(tǒng)指令自動控制設(shè)備調(diào)整或人工操作，優(yōu)化運(yùn)營圖表4新能源電廠全生命周期數(shù)字孿生運(yùn)行模式遠(yuǎn)程智能集控大型電力企業(yè)運(yùn)營將面臨一些新的挑戰(zhàn)，一方面由于新能源電廠位置偏遠(yuǎn)、分散，場站與設(shè)備巡自建新能源電廠也缺乏有效的運(yùn)營管理手段。通過高運(yùn)營效率，從而解決上述挑戰(zhàn)。協(xié)同的第一步。當(dāng)前，許多設(shè)備廠商都已在電力設(shè)備或組件中嵌入了各類傳感器，但不同廠商所采用采集的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與通信標(biāo)準(zhǔn)，打通不同電廠設(shè)備間的數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面接入、開放共享與統(tǒng)籌管理。同時(shí)，大量跨域數(shù)據(jù)的處理和分析也有賴同的第二步。通過各類傳感器采集到的海量實(shí)時(shí)數(shù)的運(yùn)行也將受到影響。通過邊緣智能終端的部署，布式計(jì)算，既提高了本地?cái)?shù)據(jù)處理的時(shí)效性與響應(yīng)速度，又有效避免了因數(shù)據(jù)傳輸帶來的安全隱患，別設(shè)備故障狀態(tài)或?qū)υO(shè)備運(yùn)行進(jìn)行及時(shí)控制調(diào)整，都需要算法模型的支撐。依托云端匯集的全局設(shè)備數(shù)據(jù)資源進(jìn)行建模與機(jī)器學(xué)習(xí)，形成具有全局認(rèn)知的算法模型，并將其部署到邊緣智能終端上，讓邊通過智能前移完成對邊緣數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析與高效處通過云邊協(xié)同的模式，可以實(shí)現(xiàn)各電廠間的數(shù)署，提高邊緣側(cè)數(shù)據(jù)分析與響應(yīng)能力，讓新能源企業(yè)及電廠運(yùn)營商能夠通過移動終端實(shí)現(xiàn)跨域的遠(yuǎn)程件、變槳偏航控制等各類組件的全方位感知，讓設(shè)備運(yùn)營變得實(shí)時(shí)可視，化更換為檢修。動態(tài)監(jiān)測和控制，同時(shí)可對各電廠表現(xiàn)進(jìn)行直觀對標(biāo)，便于指標(biāo)下達(dá)。數(shù)字綠色電廠中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，大多數(shù)企業(yè)仍然對不同場站采取分別建設(shè)、各自運(yùn)營的模式，內(nèi)通信覆蓋相對完善，但廣域通信能力不足。未來化程度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。術(shù)，保障大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、處理與分析。確性。保障力度，提升員工面對真實(shí)故障的實(shí)操能力。網(wǎng)巡線的數(shù)字通路、保證變電樞紐的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)輸電線路距離長、配電線路范圍廣，對于巡線仍然依靠人力爬山涉水，效率很低。部分推廣無人機(jī)巡線的地區(qū)，也主要靠人工現(xiàn)場操控，人工基于采集圖像進(jìn)行異常判斷；同時(shí)，無人機(jī)存在禁飛區(qū)與巡線盲區(qū)，而在極端天氣等線路故障易發(fā)的情況要讓巡線效率更高、風(fēng)險(xiǎn)排查更準(zhǔn)，就必須依靠更智能、更豐富的巡線手段以及更快速、更可靠圖表5各類邊端采集設(shè)備在智能巡線中的應(yīng)用核心邊端球機(jī)：根據(jù)雷達(dá)探測到的區(qū)域坐等機(jī)巡線的區(qū)域限制和氣候限制，真正實(shí)現(xiàn)全覆蓋、全天候的高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測。在電網(wǎng)運(yùn)行因極端天氣電網(wǎng)線路對監(jiān)測數(shù)據(jù)處理和分析的時(shí)效性及精準(zhǔn)度要求很高，需要邊緣側(cè)能夠?qū)﹄S時(shí)出現(xiàn)的異常情況執(zhí)行”將成為未來智能巡線的標(biāo)準(zhǔn)模式，即——依托云端強(qiáng)大的算力，對海量非結(jié)構(gòu)化圖像數(shù)據(jù)與結(jié)情況進(jìn)行精準(zhǔn)識別、自動告警，大幅提高電網(wǎng)巡線電網(wǎng)線路因地理位置、電壓等級與傳輸距離不同，會呈現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)通信特征——特高壓骨干網(wǎng)架或無信號覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以根據(jù)實(shí)際情況采用基于MS-OTN的新一代光通信技術(shù)或光纖復(fù)合架空地線（OPGW）確保1000公里以上的超長距干擾能力強(qiáng)、無懼惡劣氣候的微波技術(shù)，降低高額實(shí)現(xiàn)輕量化部署。通過因地制宜的電力專網(wǎng)建設(shè)，能引發(fā)的信息中斷進(jìn)而導(dǎo)致對整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響，需在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)考慮多路徑傳輸保護(hù)方面向2030年，隨著5.5G/F5.5G/6G/F6G技一身，通過亞毫秒級時(shí)延、厘米級定位、毫米級成像、光纖精密感知等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“通信感知融集設(shè)備的應(yīng)用，結(jié)合圖像識別與異常感知的模型訓(xùn)的重要性不言而喻?，F(xiàn)階段，變電站管理以固定布控點(diǎn)位的攝像頭為主，存在巡檢死角，仍需通過高危的人工作業(yè)進(jìn)行補(bǔ)充；同時(shí)，變電設(shè)備仍然采取計(jì)劃性檢修這種預(yù)防性維護(hù)的方式，造成設(shè)備使用未來的智能變電站需要依托更強(qiáng)大、更靈活的感知設(shè)備以及更先進(jìn)的故障預(yù)測模型，在實(shí)現(xiàn)變電站日常自主運(yùn)行和管理的同時(shí)，提高設(shè)備維護(hù)的正向效果，延長設(shè)備使用壽命，消除非計(jì)劃停作由站內(nèi)外的各類機(jī)器軍團(tuán)代為執(zhí)行，包括：無人頭等多種邊端采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全方位、無死角的變電站巡檢與管理的影響，需同時(shí)加強(qiáng)端側(cè)設(shè)備的本關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：高級智能，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)與變設(shè)備故障發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)，并在臨近故障點(diǎn)前進(jìn)行針對性維護(hù)。但由于目前變電設(shè)備維護(hù)都采取計(jì)劃性檢修，因此基于歷史檢維修記錄的數(shù)理預(yù)測模型并不能真實(shí)反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的變化和趨勢。歷史缺陷記錄、試驗(yàn)記錄、運(yùn)行狀態(tài)與機(jī)理模型等多種相關(guān)要素進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，從而構(gòu)建更復(fù)雜的設(shè)備缺陷診斷與預(yù)測模型，對設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評估與健康度分析的同時(shí)，基于多維影響因素模擬，對未來可能發(fā)生的設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)及其原因進(jìn)并提供相應(yīng)檢維修方案與物資需求，便于電力運(yùn)營設(shè)備健康度設(shè)備健康度圖表6從預(yù)防性維護(hù)到預(yù)測性維護(hù)預(yù)防性維護(hù)設(shè)備健康度X實(shí)際可用年限預(yù)測性維護(hù)檢維修時(shí)間X缺陷預(yù)計(jì)電網(wǎng)數(shù)字巡檢中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，智能設(shè)備在不同區(qū)域電網(wǎng)巡檢工作中的滲透率參差不齊，對故維修基本采取計(jì)劃驅(qū)動的預(yù)防性維護(hù)。能設(shè)備巡檢100%覆蓋。性，同時(shí)加強(qiáng)本地緩存與數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳能力。探索圖計(jì)算等高級AI應(yīng)用，逐步提高城市配電網(wǎng)是連接電網(wǎng)與終端用戶的橋梁，配電居民安居樂業(yè)有著重要的保障作用。隨著能源結(jié)構(gòu)發(fā)重心已經(jīng)逐漸從主干電網(wǎng)慢慢向配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生偏移，實(shí)現(xiàn)“剛中帶柔、柔中帶剛、剛?cè)岵?jì)、相得益隨著高比例分布式電源和多樣化負(fù)荷的接入，征，分布式新能源設(shè)備出力的間歇性、反向供電場景下造成的電壓突變與潮流變化、電力電子設(shè)備對電網(wǎng)運(yùn)行造成的諧波污染等，都會對城市配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理提出新的挑戰(zhàn)和要求。因此，未來有源配電網(wǎng)運(yùn)行管理的核心目標(biāo)之一，就是加強(qiáng)常態(tài)情景下的電網(wǎng)穩(wěn)定，通過電力電子技術(shù)與ICT技術(shù)的深度融合支持靈活性電源接入，保障電網(wǎng)在應(yīng)對電源和負(fù)荷波動以及發(fā)生隨機(jī)擾動時(shí)，能夠正常有序分布式電源主要通過逆變器、換流器等電力電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換，接入配電網(wǎng)絡(luò)。但由于各分撲架構(gòu)差異大、電氣接口不統(tǒng)一、通信協(xié)議不一致功率密度、支持多種電氣接口、可以實(shí)現(xiàn)多模塊自主并聯(lián)的統(tǒng)一電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，擴(kuò)展供電系統(tǒng)的接入容量，提高各類開關(guān)電源的標(biāo)準(zhǔn)化程度、可維護(hù)性在有源、多向的新型配網(wǎng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)基于ICT技術(shù)的全局監(jiān)測、統(tǒng)籌調(diào)度、源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制等提供與二次設(shè)備接口不匹配、不同廠商間無法兼容等現(xiàn)象，不利于后期設(shè)備功能擴(kuò)展以及配電設(shè)備運(yùn)行水一二次電氣設(shè)備融合是一條有效途徑。通過讓一次設(shè)備帶有部分二次設(shè)備的智能單元，提高設(shè)備染等電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行主動感知和監(jiān)測，通過優(yōu)化算法及特征庫對分布式電源并網(wǎng)后的污染源進(jìn)行分大，邊緣技術(shù)的應(yīng)用或許是更具經(jīng)濟(jì)性和實(shí)操性的解決方案。設(shè)備側(cè)，通過信息模型與物聯(lián)協(xié)議的統(tǒng)邊緣智能在電動汽車有序靈活充電上也能發(fā)揮充電樁會實(shí)時(shí)采集充電功率、剩余電量等車端相關(guān)許的最大可用容量下，根據(jù)不同充電點(diǎn)位的實(shí)際接關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用3：從電纜通信到光纖通信傳統(tǒng)端邊設(shè)備互聯(lián)需要依賴通訊線實(shí)現(xiàn)，但分大。通過電力線寬帶載波通信技術(shù)（HPLC可以實(shí)現(xiàn)通訊線和電力線合二為一，只要有電力線的地方就能接入端側(cè)設(shè)備，有效解決遠(yuǎn)端設(shè)備互聯(lián)難的傳輸速率、<30ms的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。監(jiān)測的數(shù)據(jù)體量會呈現(xiàn)指數(shù)級增長，配電網(wǎng)絡(luò)對通信帶寬和時(shí)延的要求也會越來越高。光纖通信有著從Gbps到Tbps的接入速率、<1ms的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延改造，將推動新型多源配網(wǎng)的運(yùn)行效率實(shí)現(xiàn)跨越式通過電力電子技術(shù)與ICT技術(shù)融合，加強(qiáng)邊緣配電網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行，提高新能源消納水平，保障系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能在確保常態(tài)情景下的電網(wǎng)穩(wěn)定外，城市配電網(wǎng)建設(shè)還需要進(jìn)一步提升故障應(yīng)急情景下的電網(wǎng)應(yīng)變水平以及極端情景下的電網(wǎng)恢復(fù)水平。特點(diǎn)，容易引發(fā)城市配電系統(tǒng)大規(guī)模停電事故。為了避免因極端事件所引發(fā)的故障影響規(guī)模及范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，減少故障造成的損失以及對關(guān)鍵負(fù)荷和配網(wǎng)的建設(shè)與實(shí)現(xiàn)可分為三個(gè)階段：極端事件發(fā)生前，通過線路加固、強(qiáng)化配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等電網(wǎng)改造以及分布式電源接入，提高配網(wǎng)面對極端事件的抵行的同時(shí)，對故障進(jìn)行精準(zhǔn)定位與及時(shí)搶修，提高配網(wǎng)面對極端事件的適應(yīng)力；極端事件發(fā)生后，利通過需求側(cè)管理的方式，協(xié)助負(fù)荷完成按供電優(yōu)先事后協(xié)同恢復(fù)事后協(xié)同恢復(fù)事中調(diào)控自治事前規(guī)劃防御t1t2t3所需時(shí)間感知通信技術(shù)與數(shù)字驅(qū)動技術(shù)將有效支撐自愈提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)備與線路狀態(tài)感知體系的搭建是提升配網(wǎng)自境量等配網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)和外部態(tài)勢變化數(shù)據(jù)測，為設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)識別、故障定位搶修與災(zāi)后運(yùn)行恢最佳實(shí)踐最佳實(shí)踐：AIoT助風(fēng)險(xiǎn)識別更快、故障定位更準(zhǔn)電流互感器對線路電流、對地電場等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，全面支撐配網(wǎng)故障監(jiān)測與診斷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)狀態(tài)回主站。主站云平臺通過機(jī)器學(xué)習(xí)，對各錄波文件進(jìn)行快速分類，結(jié)合線路拓?fù)錅?zhǔn)確定位故障區(qū)段并識別故障原因，及時(shí)告警并告知檢修人員故障定位該解決方案提供商已部署近5000套穩(wěn)定可靠準(zhǔn)確率接近90%，短路故障定位準(zhǔn)確率達(dá)100%。關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：光通信實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)負(fù)荷控制光纜建設(shè)不足、通信條件差，對配網(wǎng)供電安全形成合將進(jìn)一步提升配網(wǎng)信息通信能力，取消了接入網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用3：機(jī)器學(xué)習(xí)助應(yīng)對更優(yōu)、恢復(fù)更快事件發(fā)生概率及頻率進(jìn)行建模；同時(shí)，構(gòu)建不同事件與配網(wǎng)設(shè)備元件故障率之間的關(guān)聯(lián)?；谑录A(yù)測及故障預(yù)測模型的計(jì)算結(jié)果，能夠高效配套極端事件發(fā)生時(shí)的抗災(zāi)應(yīng)急措施，并更好地分配搶修人網(wǎng)將實(shí)行孤島管理，即根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)連接的本地電配網(wǎng)的停電區(qū)域劃分為若干個(gè)孤島，每個(gè)孤島內(nèi)包以形成面對不同極端事件或不同故障情況時(shí)的最優(yōu)孤島劃分策略，保證盡可能多的負(fù)荷在最短時(shí)間內(nèi)多源自愈配網(wǎng)中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，城市配電網(wǎng)絡(luò)感知與通信基礎(chǔ)相對薄弱，難以對各類分布式新能源、儲能設(shè)備等并網(wǎng)導(dǎo)致的潮流變化、諧波污染設(shè)備改造成本。秒級時(shí)延大幅提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。對提供有效支撐，加快災(zāi)后恢復(fù)速度。通過配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)感知與信息通信基礎(chǔ)設(shè)障事件的能力；同時(shí)，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升故障應(yīng)對的有效性，縮短故障持續(xù)范圍內(nèi)，通過微電網(wǎng)或微能網(wǎng)的建設(shè)，依托電力數(shù)重要工作。智慧園區(qū)作為城市產(chǎn)業(yè)聚集和生產(chǎn)生活的主要載體，是智慧城市建設(shè)的核心內(nèi)容。通過云大物智移新一代數(shù)字化技術(shù)的深入應(yīng)用以及與未來電力系統(tǒng)中各類電力電子設(shè)備的融合，將為智慧園區(qū)打通“監(jiān)測-分析-預(yù)測-優(yōu)化”的用能管理閉環(huán)與“巡檢-預(yù)警-處置”的電能管理閉環(huán)（對配網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及運(yùn)行故障定位的關(guān)鍵技術(shù)碳排精準(zhǔn)計(jì)量備類型眾多，包括分布式光伏設(shè)備、分散式風(fēng)電設(shè)基于電力電子變換和控制技術(shù)構(gòu)成的能源路由器，能夠?yàn)楦黝愒O(shè)備提供多種電氣接口形式，通過協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化讓差異化終端設(shè)備集成互聯(lián)，因此將成為微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的核心設(shè)備與能量樞紐。與5G等數(shù)字化技術(shù)結(jié)合后，能源路由器在計(jì)量、控制的基礎(chǔ)功能上，又具備了通信與智能決策的能力，可以將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、能量使用情況等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集根據(jù)用戶指令或上級調(diào)度中心指令，對能量流向及功率進(jìn)行主動或自主管理。并根據(jù)預(yù)置的計(jì)量因子規(guī)則，對園區(qū)碳排放總量進(jìn)優(yōu)、多能協(xié)同調(diào)度能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分類計(jì)量，通過對不同類型負(fù)荷用能模型的學(xué)習(xí)，利用大數(shù)據(jù)分析與邊緣計(jì)算能力，對園區(qū)內(nèi)空調(diào)使用、照明亮度等能耗行為進(jìn)行智能控制與自主調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。各類分布式電源進(jìn)行出力預(yù)測、對各類用電系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，并結(jié)合氣象預(yù)測數(shù)據(jù)、電力市場交易價(jià)格變化、電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)要求等各種相關(guān)因素，同時(shí)，根據(jù)短期氣候變化對電源出力和用電負(fù)荷的利用方式除了通過電化學(xué)儲能直接進(jìn)行電能存儲互濟(jì)互補(bǔ)，最終提高園區(qū)內(nèi)能源供應(yīng)自給自足的能通過能源路由器對園區(qū)內(nèi)海量終端電能設(shè)備進(jìn)類供能設(shè)備及負(fù)荷進(jìn)行遙調(diào)，實(shí)現(xiàn)廣域內(nèi)基于全局性策略的優(yōu)化調(diào)度與能源共享，提高能源綜合利用樓宇作為城市核心基礎(chǔ)設(shè)施之一，其智能化也是智慧城市建設(shè)的重要組成部分。在數(shù)字孿生、人工智能等數(shù)字化技術(shù)的滲透下，樓宇將變得無與倫準(zhǔn)確計(jì)量并清晰呈現(xiàn)各片區(qū)的實(shí)時(shí)能耗情況及變化，基于先進(jìn)算法，自動生成并下達(dá)設(shè)備啟停、溫度調(diào)節(jié)、光暗度調(diào)節(jié)等控制指令，通過智能網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)按設(shè)備、按區(qū)域的靈活控制與調(diào)節(jié)。某高科技制造企業(yè)自主研發(fā)“軟硬一體化、云通過功率監(jiān)測與內(nèi)置溫度監(jiān)測，對異常情況進(jìn)行實(shí)過智能算法對空調(diào)系統(tǒng)及新風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)定值、照明設(shè)備光照度和啟停時(shí)間等對象進(jìn)行自動控制調(diào)節(jié)，也支持按區(qū)域、按單個(gè)設(shè)備進(jìn)行一鍵遠(yuǎn)程控制；進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)合算法模型與多維度數(shù)據(jù)分析，對環(huán)該企業(yè)已與全球多個(gè)大型商超項(xiàng)目及專營店項(xiàng)每平方米343.7千瓦時(shí)下降至281.1。新型供熱方式取代，能耗將大大降低。對于建設(shè)分基于對電力市場價(jià)格變化的監(jiān)測預(yù)測以及需求并依托智能網(wǎng)關(guān)對表后儲能設(shè)備進(jìn)行充放電開關(guān)與收設(shè)備及儲熱裝置，可以在熱源充足時(shí)同步實(shí)現(xiàn)熱能的反向供應(yīng)，甚至通過熱能與電能的互相轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同、效益最優(yōu)的智慧樓宇能源供最佳實(shí)踐最佳實(shí)踐2：打造多能互補(bǔ)的近零能耗建筑某全球領(lǐng)先的歐洲工業(yè)數(shù)字化企業(yè)在中國某北方海濱城市打造了一座總面積1.38萬平方米的被動房技術(shù)中心。該被動房建筑在不使用主動采暖和氏度以上，創(chuàng)造室內(nèi)舒適環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)近零能據(jù)統(tǒng)計(jì)，該建筑每年可以節(jié)約一次能耗將近該企業(yè)在全球多個(gè)地區(qū)都在深耕智慧樓宇解決時(shí)延要求。時(shí)延要求。多能協(xié)同互補(bǔ)中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，增量園區(qū)的源、網(wǎng)、荷的變化波動進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)和調(diào)度決策的過反向供電參與電網(wǎng)運(yùn)行提供電力電子技術(shù)支撐。行數(shù)據(jù)和負(fù)荷用能數(shù)據(jù)回傳造成的帶寬占用和形式互濟(jì)互補(bǔ)與儲能配套的能量調(diào)度模型的訓(xùn)智能性。多個(gè)國家和地區(qū)都出現(xiàn)了能源短缺現(xiàn)象，不得不采取非季節(jié)性的拉閘限電等非常手段進(jìn)行保地區(qū)，實(shí)現(xiàn)跨域電力的應(yīng)急支援與調(diào)節(jié)，是解決兩種實(shí)現(xiàn)方式：一是通過智能電網(wǎng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)不智能電網(wǎng)調(diào)度不同國家和地區(qū)對電網(wǎng)調(diào)度的側(cè)重略有不同。將成為未來消納大型風(fēng)光基地所發(fā)電量、實(shí)現(xiàn)新能國政府就明確提出“要加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為建以及圍繞特高壓電網(wǎng)的電力輸送調(diào)度將成為行業(yè)關(guān)注熱點(diǎn)。調(diào)度重點(diǎn)何在，算力和運(yùn)力都是海量數(shù)據(jù)環(huán)境下，促進(jìn)電力系統(tǒng)高效智能調(diào)度的核心驅(qū)動力。大規(guī)模間歇性、波動性出力的新能源發(fā)電設(shè)備長，亟需通過大型及超大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，為海量電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)提供穩(wěn)定存儲、高性能計(jì)算、精準(zhǔn)為深度學(xué)習(xí)、模型訓(xùn)練、圖像處理等技術(shù)應(yīng)用提供了發(fā)揮空間，助力發(fā)現(xiàn)潛藏在海量數(shù)據(jù)背后的新能源時(shí)代電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律，推動數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)。關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：光網(wǎng)絡(luò)支撐實(shí)時(shí)可靠通信數(shù)據(jù)中心對海量電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的調(diào)用以及變電數(shù)字化電網(wǎng)的最佳通信載體，確保電網(wǎng)調(diào)度的快速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全局性更精準(zhǔn)的電力調(diào)度提供支撐。虛擬電廠電廠”消納系統(tǒng)內(nèi)的富余電力，實(shí)現(xiàn)多時(shí)空電量平衡，提高電網(wǎng)安全與新能源消納能力。虛擬電廠的高效運(yùn)營需要計(jì)量、通信、調(diào)度三智能調(diào)度決策是虛擬電廠的核心能力。通過為聚合的各類電源及儲能設(shè)備制定合理有效的調(diào)度安排，能夠最大程度保障電網(wǎng)平衡運(yùn)行，提高能源利虛擬電廠的調(diào)度決策有兩大核心依據(jù)：參與電力現(xiàn)貨市場交易競價(jià)的可調(diào)電量；二是根據(jù)型的準(zhǔn)確性。通過稀疏建模、集成學(xué)習(xí)或其他機(jī)器關(guān)數(shù)據(jù)間的影響關(guān)系，并根據(jù)未來天氣變化情況對供需曲線進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。儲能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)或?qū)㈦S時(shí)出現(xiàn)變化和調(diào)整。因此，虛擬電廠運(yùn)營商也需要對聚合的可調(diào)電源進(jìn)行及時(shí)更新調(diào)整預(yù)測模型參數(shù)，并基于實(shí)時(shí)預(yù)測結(jié)果資金流競標(biāo)資金流虛擬電廠 3備用任務(wù) 資金流競標(biāo)資金流虛擬電廠 3備用任務(wù) 發(fā)電側(cè)聚合為主的虛擬電廠以提高新能源并網(wǎng)歐洲某以分布式新能源設(shè)備及生物質(zhì)、CHP、以德國電力市場為例：對于生物質(zhì)、熱電聯(lián)產(chǎn)等出力穩(wěn)定的機(jī)組來說，機(jī)組出力變化可與電力市場現(xiàn)貨交易價(jià)格走勢相一致，因此可以只在需求高通過人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，幫助虛擬電廠運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)對可調(diào)電量的準(zhǔn)確預(yù)測與動態(tài)并通過可調(diào)電源出力與電力市場價(jià)格匹配情況因勢圖表8虛擬電廠運(yùn)行模式關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用2：統(tǒng)一終端與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議助力遠(yuǎn)程調(diào)對聚合的各類電源及儲能設(shè)備的全面感知、精準(zhǔn)計(jì)量和高效通信，可以為虛擬電廠運(yùn)營商的智能調(diào)度決策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。領(lǐng)先的虛擬電廠運(yùn)營商往往會在達(dá)成接入?yún)f(xié)議前在各電源或儲能設(shè)備處安裝OPCDA等標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，以此保證對分散的、不同類型設(shè)備數(shù)據(jù)的高效獲取以及調(diào)度指令的及時(shí)下虛擬電廠出力電力交易市場/虛擬電廠出力電網(wǎng)調(diào)度22備用任務(wù)任務(wù)/市場引擎任務(wù)/市場引擎中央控制系統(tǒng)647理信息5通訊系統(tǒng)(高級電網(wǎng)調(diào)度和監(jiān)控供能)單元任務(wù)與儲能指令實(shí)時(shí)優(yōu)化器預(yù)測模塊nnn99分布式能源分布式能源儲能系統(tǒng)聚合資源儲能系統(tǒng)靈活性客戶靈活性客戶電源端安裝遠(yuǎn)程控制裝置并為其免費(fèi)提供發(fā)電量評估的方式，將電源及其各種運(yùn)行參數(shù)集成到虛擬電虛擬電廠運(yùn)營商根據(jù)電源運(yùn)行參數(shù)、電網(wǎng)狀態(tài)以及電力市場交易價(jià)格等情況，對各電源進(jìn)行遠(yuǎn)程以及電力市場交易價(jià)格等情況，對各電源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制——分布式新能源設(shè)備因其間歇性發(fā)電，將直接參與電力市場競價(jià)；靈活性調(diào)節(jié)電源可同時(shí)參與電力市場競價(jià)與電力平衡市場，獲取容量電費(fèi)與調(diào)該虛擬電廠運(yùn)營商聚合的電源資源相當(dāng)于4座從運(yùn)營效果上看，該虛擬電廠通過需求側(cè)響應(yīng)負(fù)荷側(cè)聚合為主的虛擬電廠以需求側(cè)響應(yīng)、降的表后儲能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了“車+樁+光+儲+荷+智”虛擬電廠運(yùn)營商將在更廣的區(qū)域范圍內(nèi)推廣這種運(yùn)營模式。從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，電力數(shù)據(jù)中心建設(shè)與通信網(wǎng)絡(luò)升級處于起步階段，虛擬電廠運(yùn)最佳實(shí)踐最佳實(shí)踐3：源網(wǎng)荷儲一體化虛擬電廠運(yùn)營源網(wǎng)荷儲一體化協(xié)同的虛擬電廠以提高能源總能管控平臺實(shí)時(shí)接入并控制了橫跨三省市、總?cè)萘繄鼍傲嘿x能綠色低碳數(shù)字技術(shù)和數(shù)字平臺因其廣泛觸達(dá)、實(shí)時(shí)記錄、全碳交易放權(quán)、綠色電力這種有價(jià)值的資產(chǎn)作為商品，通過市場化交易撮合的方式，提高新能源發(fā)電商與電力用戶的參與積極性，保證綠色電力消納占比逐步提形態(tài)。碳配額規(guī)定了控排企業(yè)的排放上限；CCER由非控排企業(yè)申請、經(jīng)監(jiān)管部門核準(zhǔn)后，可抵消控排企業(yè)的超額排放量；綠色電力可減少對傳統(tǒng)能源發(fā)電量的購電需求，從而直接降低碳排放。三類商品互相補(bǔ)充，對整個(gè)電力系統(tǒng)的低碳化生產(chǎn)和運(yùn)作帶來積極作用。其中與電力行業(yè)直接相關(guān)的綠色電力是在電力中長期交易框架下，為光伏、風(fēng)電等新又打開了一條供需雙方對帶有綠色標(biāo)識的新能源電力進(jìn)行直接交易的新通道。為進(jìn)一步提高新能源電優(yōu)先結(jié)算，未來將吸引更多的主體參與到市場化交綠色電力交易剛剛開閘，在綠色電力生產(chǎn)、交區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心、防篡改、公開透明等區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式記賬功能實(shí)現(xiàn)全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的上性，利用智能合約完成交易自動執(zhí)行與高效結(jié)算，利用電子簽名核發(fā)綠證，實(shí)現(xiàn)每一筆綠色電量的精權(quán)威性。普惠平臺各自確定，尚無行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致部分綠色低碳行為未能被納入碳普惠統(tǒng)計(jì)范疇（例如：用實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減碳，但在電力系統(tǒng)的認(rèn)知里，該用碳普惠生態(tài)具有參與人數(shù)多、分布廣、流程復(fù)雜等特點(diǎn)，區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)與之相契合：通過分布減碳量對價(jià)及其流向等進(jìn)行全面記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)增碳普惠碳普惠是指對公眾和小微企業(yè)的綠色低碳行為進(jìn)行量化，并建立起以政策鼓勵(lì)、商業(yè)激勵(lì)和核證賦能綠色低碳中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)賦能綠色低碳中，電力數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用小結(jié)從關(guān)鍵使能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用程度看，區(qū)塊鏈技術(shù)在碳普惠場景下的落地實(shí)踐相對廣泛，但主導(dǎo)方多上的應(yīng)用。中國某新能源車企通過在車內(nèi)搭建的開放生態(tài)將相關(guān)信息實(shí)時(shí)記錄到去中心化的區(qū)塊鏈中，并利用智能合約自動將汽車的行駛數(shù)據(jù)、排放數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)化為碳積分。車主可以在碳積分應(yīng)用系統(tǒng)中，使用積分兌換相應(yīng)獎勵(lì)，享受到因減碳行為帶來的福利的行為采集低碳行為積分轉(zhuǎn)化平臺商城兌換權(quán)益服務(wù)智能合約行為激勵(lì)碳積分車主電力數(shù)字化技術(shù)在六大核心業(yè)務(wù)場景中的應(yīng)用總結(jié)綜合未來電力系統(tǒng)六大核心業(yè)務(wù)場景對電力數(shù)效率以及設(shè)備可控性，未來需通過接口統(tǒng)一化、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)對各類電力設(shè)備的泛在感知，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備全接入；處理與分析的表現(xiàn)，未來需進(jìn)一步拓展云邊端協(xié)同架構(gòu)的覆蓋面，提高邊端采用率與智能前移，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求更好地平衡業(yè)務(wù)響應(yīng)的實(shí)時(shí)性與數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性；輸效率及供電可靠性提供大力保障，未來需實(shí)現(xiàn)Gbps甚至Tbps級的高帶寬、ms甚至μs級的低代下源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)帶來強(qiáng)大支撐，未來需進(jìn)一步電網(wǎng)監(jiān)測、用能分析與靈活調(diào)度等各場景的滲透和了互信保障，未來需加強(qiáng)在各類電力交易以及能源圖表9電力數(shù)字化技術(shù)在六大核心業(yè)務(wù)場景中的應(yīng)用總結(jié)電力數(shù)字化使能技術(shù)數(shù)字綠色電廠電網(wǎng)數(shù)字巡檢多源自愈配網(wǎng)多能協(xié)同互補(bǔ)跨域電力調(diào)度賦能綠色低碳全周期數(shù)字孿生遠(yuǎn)程智能集控智能巡線智能變電站多源配網(wǎng)運(yùn)營自愈配網(wǎng)調(diào)控智慧園區(qū)智慧樓宇智能電網(wǎng)調(diào)度虛擬電廠碳交易碳普惠數(shù)字化邊端邊端采集★★★★★★★★△★△△控制終端△★△△★★★★△★--泛在通信網(wǎng)絡(luò)地面通信★★★★★★★★★★△△衛(wèi)星通信△△★△△△△-----算力和存儲云資源平臺★★★★★★★★★★--云邊端協(xié)同△★★★★★★△△△--空間計(jì)算★△△△△△△★----區(qū)塊鏈------△△-△★★算法和應(yīng)用人工智能★★★★△★★★△★--圖計(jì)算與高級分析△△△★△△△△△△--★：核心技術(shù)；△：輔助技術(shù)；－：不適用綠色網(wǎng)絡(luò)安全綠色網(wǎng)絡(luò)安全可靠內(nèi)核層第三章、電力數(shù)字化技術(shù)特征（一）關(guān)鍵技術(shù)特征伴隨未來電力系統(tǒng)內(nèi)各業(yè)務(wù)場景縱深化發(fā)展對區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字化技術(shù)的需求，我們認(rèn)為電力圖表10面向2030，電力數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)特征服務(wù)開放智能內(nèi)生驅(qū)動層驅(qū)動層使能層使能層為電力系統(tǒng)搭建一個(gè)綠色和安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，是數(shù)字孿生時(shí)代下電力系統(tǒng)建設(shè)最核心的目標(biāo)和基特征一：綠色網(wǎng)絡(luò)電力數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用不僅要幫助電力力系統(tǒng)本身因高電子電力設(shè)備滲透、高數(shù)據(jù)處理效率要求等導(dǎo)致的能耗增加。全光網(wǎng)能在物理層面構(gòu)建一張充分支撐業(yè)務(wù)需要、高度滿足能效要求的底層通信網(wǎng)絡(luò)，從而提升整個(gè)電力系統(tǒng)由內(nèi)而外的綠全光網(wǎng)，為算力提供綠色運(yùn)力保障端傳輸與交換完全靠光子實(shí)現(xiàn)，沒有電子信號的介入，從而降低因電子設(shè)備或光電轉(zhuǎn)換對傳輸速率帶網(wǎng)荷儲各類業(yè)務(wù)處理對高帶寬、低時(shí)延的要求。全光網(wǎng)能夠大大簡化通信站點(diǎn)和機(jī)房設(shè)置，壓降傳統(tǒng)通信設(shè)備部署70-80%的空間需求以及40%以上輸方案。從目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看，光傳輸技術(shù)有兩大突破焦點(diǎn)：進(jìn)一步提升傳輸速率與進(jìn)一步提高G.654.E光纖擁有超低衰減系數(shù)、超大有效面積，能夠顯著延長無中繼傳輸距離，從而大量降低中繼站建設(shè)需求，相當(dāng)適合承載特高壓系統(tǒng)對400G或超400G傳輸性能以及超長距離傳輸?shù)囊獜腃波段向C+L波段擴(kuò)展，很快將實(shí)現(xiàn)單纖32T的超大容量，主干光纖網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)入80波x400G傳輸距離將延長20%。技術(shù)是實(shí)現(xiàn)完整全光網(wǎng)的核心解決方案。通過一張?zhí)岣吡讼到y(tǒng)可靠性，也提供了更靈活的配置能力—可實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開通。綠色網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考帶寬和時(shí)延是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的最核心指標(biāo)。提高光纖網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，完成高品質(zhì)、確定性的全光圖表11綠色網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考光纖覆蓋率<60%當(dāng)前2030-F6G全光網(wǎng)1Gbps10ms 20GbpsF5G全光網(wǎng)帶寬帶寬數(shù)字孿生下的電力系統(tǒng)，會接入大量具有異構(gòu)協(xié)議的設(shè)備，設(shè)備會產(chǎn)生每秒數(shù)以億計(jì)的數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)會通過復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高頻傳輸并為各類軟件系統(tǒng)或應(yīng)用服務(wù)所調(diào)用——伴隨著電力數(shù)字化的深度轉(zhuǎn)型，電力通信網(wǎng)正面臨著前所未有的安全性挑戰(zhàn)。未來電力系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的要求將不僅是輸層-網(wǎng)絡(luò)層-數(shù)據(jù)層”的三層防御體系；數(shù)字可信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行安全除了可以通過防火墻部署外掛式的架構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生安全新架構(gòu)演變。作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，也需要通過構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)安全的三道防線，來加強(qiáng)對電力數(shù)字化的支撐。具體來看，通過設(shè)備級冗余保護(hù)，在系統(tǒng)出現(xiàn)器件異常時(shí)快速切換至備用器件，保證設(shè)備正常運(yùn)行；恢復(fù)；通過網(wǎng)絡(luò)級冗余保護(hù)，當(dāng)主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大面積在電力通信網(wǎng)的冗余設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情可以考慮配置完整的三道防線，確保電力可靠通信和安全調(diào)度；對于配電網(wǎng)絡(luò)，可以在提供設(shè)備級冗可信標(biāo)識和密碼憑證，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以基于標(biāo)識的驗(yàn)智能技術(shù)，對產(chǎn)生威脅的關(guān)聯(lián)事件進(jìn)行分析，完成威脅識別模型自進(jìn)化，持續(xù)提升威脅事件檢出率，實(shí)現(xiàn)對威脅事件的動態(tài)檢測和智能分析。的數(shù)量也呈指數(shù)級增長，傳統(tǒng)人工模式的規(guī)劃管理業(yè)務(wù)特征自學(xué)習(xí)與建模技術(shù)、基于特征模型的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和安全策略編排技術(shù)、安全策略沖突檢測及自過防火墻和沙箱對勒索病毒進(jìn)行過濾和識別的基礎(chǔ)上，在數(shù)據(jù)層構(gòu)筑最后一道網(wǎng)絡(luò)安全防線。在生產(chǎn)備份區(qū)和隔離區(qū)的本地備份和隔離存儲，進(jìn)一步防技術(shù)融合，促進(jìn)原生可信區(qū)塊鏈與隱私計(jì)算技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能有效解決密鑰泄露風(fēng)險(xiǎn)、隱私數(shù)據(jù)保護(hù)、算法協(xié)議漏洞等確保數(shù)據(jù)全生命周期安全合規(guī)的重要技術(shù)路線。組件（芯片和操作系統(tǒng)）層面的可信執(zhí)行環(huán)境（TrustedExecutionEnvironment）是被廣泛認(rèn)中引入芯片級的可信計(jì)算技術(shù)，在網(wǎng)元底層基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)可信、安全的軟硬件運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從芯片、操作系統(tǒng)再到應(yīng)用的逐級驗(yàn)證，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)。安全可信要求，需要以區(qū)塊鏈技術(shù)來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)保證資源所有權(quán)和映射關(guān)系的真實(shí)性，防止匿名篡用戶信息全透明——即在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私不對外泄露的前提下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與分析，促進(jìn)高可靠的安全可靠關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考理安全和網(wǎng)絡(luò)冗余保護(hù)設(shè)計(jì)，能夠從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的不同層面提高電力通信網(wǎng)的安全可靠性。通過可信根、基于區(qū)塊鏈的分布式可信、支持隱私計(jì)算等技術(shù)的數(shù)據(jù)可信，保證了數(shù)據(jù)處理及使用過程的安全保密，提高相關(guān)技術(shù)的滲透率和采用率，可以實(shí)現(xiàn)更廣泛、更安全的數(shù)據(jù)協(xié)同。圖表12安全可靠關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考21.6%21.6%<5%<10%當(dāng)前區(qū)塊鏈滲透率區(qū)塊鏈滲透率泛在感知、實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)、智能內(nèi)生反映了海量電力數(shù)據(jù)從采集、傳遞到處理分析的電力數(shù)字化核心業(yè)務(wù)流程，是驅(qū)動未來電力系統(tǒng)從數(shù)字化到數(shù)智化力設(shè)備的物理網(wǎng)絡(luò)與一張打通了海量生產(chǎn)、運(yùn)營、消費(fèi)數(shù)據(jù)的信息網(wǎng)絡(luò)。通過兩張網(wǎng)的數(shù)實(shí)相融、深度交互，推動電力系統(tǒng)高效運(yùn)行。智能終端，打造“物聯(lián)、數(shù)聯(lián)、智聯(lián)”全息感知網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，電源側(cè)、骨干網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)、臺區(qū)側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲能側(cè)等電力系統(tǒng)的各個(gè)角落每時(shí)每刻都會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)信息。泛在感知就是要通過各種手段備運(yùn)行狀態(tài)的變化、影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的外部環(huán)境的變化等等這些關(guān)鍵信息，打造“六全”泛在感知為量等各類傳感裝置對電網(wǎng)線路的全覆蓋，視頻攝知等多樣化感知設(shè)備對大電廠、輸配電網(wǎng)、變電站等大型基礎(chǔ)設(shè)施的全巡檢，一二次融合設(shè)備或能源制、接口五花八門的設(shè)備和系統(tǒng)差異化通信規(guī)約的的系統(tǒng)和應(yīng)用架構(gòu)，讓這些信息從單一數(shù)據(jù)變成數(shù)走向化學(xué)相融，為全局性的業(yè)務(wù)處理和調(diào)度供數(shù)據(jù)支撐。未來，隨著分布式軟總線技術(shù)的成熟應(yīng)用，可以進(jìn)一步通過自動發(fā)現(xiàn)周圍新設(shè)備的方式越來越龐大，傳統(tǒng)的窄帶通信已經(jīng)無法適應(yīng)萬物互聯(lián)、泛在感知的需求，需要進(jìn)一步提升邊緣與感知終端通信模塊的寬帶化能力，讓不同類型、不同容的高科技制造企業(yè)已經(jīng)開始全面搶占布局波及高速射頻通信技術(shù)的互相補(bǔ)充，拓寬通信模塊的場景泛用性，通過雙信道同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)拓展智能終端，通過邊緣智能終端對感知設(shè)備采集上來的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算并下達(dá)決策和控制指令，賦予了邊緣廠站本地局部自治的能力，實(shí)現(xiàn)智能控制。的數(shù)據(jù)信息中會出現(xiàn)大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)未來提供了一種由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對廠站內(nèi)外部環(huán)境進(jìn)行自優(yōu)化、云端與邊緣的交互協(xié)同，實(shí)現(xiàn)對本地采集圖像的快速、精準(zhǔn)判斷，賦予了邊緣廠站及感知終端打造業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)本地采集、本地處理、設(shè)備本地控制泛在感知關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考提高終端設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)接入量，保證數(shù)據(jù)采集數(shù)量與質(zhì)量，并通過機(jī)器視覺技術(shù)幫助更好識別圖像常的識別率與準(zhǔn)確性，是泛在感知的發(fā)展目標(biāo)。圖表13泛在感知關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考設(shè)備網(wǎng)聯(lián)化率23%23%當(dāng)前30-50%20-30%、故障誤報(bào)率故障誤報(bào)率量監(jiān)測數(shù)據(jù)、電氣設(shè)備開關(guān)控制指令、電量合理分打通可靠的傳輸通道，是落實(shí)電力系統(tǒng)控制調(diào)型多、出力特性不同，電力流量和流向難以完全提前精準(zhǔn)預(yù)知，為了能夠及時(shí)處理應(yīng)對各類擾動及突發(fā)情況，對通信實(shí)時(shí)性的要求會越來越高。5G+Wifi/GWL，內(nèi)外搭配降低端到端時(shí)延移動通信技術(shù)與無線局域網(wǎng)通信技術(shù)互為補(bǔ)可以在源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)進(jìn)行靈活組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)端到端5GuRLLC：5G作為移動通信技術(shù)的代名詞，在廣域范圍內(nèi)，以及在無人機(jī)和智能機(jī)器人巡檢等需要移動和數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)膱鼍跋拢兄鵁o可比擬用場景：eMMB（增強(qiáng)移動寬帶）、uRLLC（超可務(wù)和支撐，有效滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行要求，有助于終端設(shè)備對監(jiān)測到的安全隱患、系統(tǒng)運(yùn)行異常等情況布了Release15、Release16、Release17三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本，通過靈活的幀結(jié)構(gòu)、基于時(shí)隙/mini-PUCCH上行信道免調(diào)度授權(quán)機(jī)制等子技術(shù)的引入和迭代，不斷增強(qiáng)uRLLC技術(shù)在超低時(shí)延和超高術(shù)的同時(shí)，也引入了兩大全新特性：一是非地面通信網(wǎng)絡(luò)（NTN）技術(shù)，可以和衛(wèi)星直連通以在任意兩個(gè)終端間直連通信，為發(fā)生極端事件時(shí)的緊急通信提供了更加靈活的解決方案；二是將毫米波頻段從52.6GHz提高到了71GHz，通過帶寬的延展進(jìn)一步增強(qiáng)uRLLC的服務(wù)能力。入應(yīng)用，通信頻譜與感知頻譜會發(fā)生重合，在的優(yōu)勢。速率上，Wifi6/6E支持2.4GHz/5GHz雙頻段，理論速率可以達(dá)到9.6Gbps；時(shí)延上，Wifi6/6E運(yùn)用的OFDMA和MU-MIMO技術(shù)可低了約30%的時(shí)延。同時(shí)，Wifi6/6E引入了目標(biāo)的功耗。Wifi技術(shù)將引入Multi-RU技術(shù)和多鏈路（MLO）面臨因管理幀、認(rèn)證幀的偽造或信息泄露而導(dǎo)致的電網(wǎng)、電廠和綜合能源服務(wù)等無線接入場景規(guī)劃的光網(wǎng)絡(luò)、安全芯片等相關(guān)技術(shù)，包括有線接入網(wǎng)、WLAN、移動終端等軟硬件設(shè)備和安全管理平臺，全覆蓋、低時(shí)延通信的同時(shí)，大幅提高了無線通信的安全性能。實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)的目標(biāo)是持續(xù)提升通信時(shí)延與網(wǎng)絡(luò)可靠性表現(xiàn)，支撐數(shù)字孿生電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)對于數(shù)據(jù)圖表14實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考空口時(shí)延亞毫秒毫秒毫秒20-30%(千兆)當(dāng)前6個(gè)9通信可靠性7個(gè)9通信可靠性7個(gè)940-50%(萬兆)漸被兆瓦級甚至容量更小的新能源機(jī)組替代，加上等各類設(shè)備的數(shù)量會越來越多。在泛在感知與實(shí)時(shí)網(wǎng)聯(lián)的基礎(chǔ)上，意味著整個(gè)電力系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)也將呈現(xiàn)指數(shù)級、爆發(fā)式增長。提供強(qiáng)大的算力支撐的同時(shí)，構(gòu)建能夠根據(jù)不同業(yè)務(wù)需要與時(shí)延要求，在云邊端間實(shí)現(xiàn)存儲與計(jì)算資源按需分配、靈活調(diào)度的算力網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測、有效控制、高效協(xié)同的保證。立系統(tǒng)。通過新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將地理位置分散的計(jì)算任務(wù)調(diào)度及數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸共享，實(shí)現(xiàn)分布式并有效解決單個(gè)AI算力中心上線即飽和的資源稀缺度，也需要更強(qiáng)大的求解能力支撐，幫助電力運(yùn)營商在指數(shù)級增長的海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和變量中準(zhǔn)確規(guī)劃出最優(yōu)調(diào)度方案和應(yīng)對策略。傳統(tǒng)求解器開發(fā)及使來基于摩爾定律的半導(dǎo)體芯片也將面臨算力瓶頸，量子計(jì)算，將算力提升成百上千倍。目前，光量子供了能力支撐的同時(shí)，也帶來了大量的電力消耗。的1%，電能利用效率（PUE）達(dá)1.65。人工智能不僅能作為高級算力提高算效，在降低算力中心能耗上也能有大作為——通過算力中心內(nèi)的傳感器收依托這些監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果自動調(diào)整算力中心的運(yùn)行控制閾值，有效控制用于冷卻的能量消耗，降低PUE，提供綠色算力。微型機(jī)器學(xué)習(xí)（TinyML讓邊緣更智能將產(chǎn)生于數(shù)據(jù)中心之外的邊緣，數(shù)字化轉(zhuǎn)型正從云端走向網(wǎng)絡(luò)與終端，電力行業(yè)也不例外。對于電力行業(yè)來說，各類業(yè)務(wù)對實(shí)時(shí)性要求很高，為能及時(shí)型性能取決于訓(xùn)練效果，而訓(xùn)練效果則依賴于大量數(shù)據(jù)的灌入和計(jì)算。然而在邊緣側(cè)，往往沒有那么多的數(shù)據(jù)樣本可以進(jìn)行訓(xùn)練，同時(shí)樣本特征也存在一定局限性，這就導(dǎo)致完全利用邊緣數(shù)據(jù)訓(xùn)練出來何設(shè)計(jì)、訓(xùn)練、優(yōu)化適用于邊緣場景的算法和模型的新興領(lǐng)域，正受到越來越多的關(guān)注。TinyML與傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)都是通過數(shù)據(jù)上云對大模型進(jìn)行初始訓(xùn)練；TinyML與傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)最大的不同在于對訓(xùn)練后期模型的部署和優(yōu)化上。為了能夠嵌入邊緣設(shè)備、適配有限的計(jì)算資源，算力功耗(半導(dǎo)體)算力功耗(半導(dǎo)體)1.652W/TOPINT840%<5%當(dāng)前TinyML必須對大模型進(jìn)行深度壓縮，一般包含模模型蒸餾：在云端完成大模型的初始訓(xùn)練后，TinyML會對模型進(jìn)行修改，以構(gòu)建一個(gè)內(nèi)存占用知識蒸餾的核心思想是將一個(gè)或多個(gè)大模型的預(yù)測結(jié)果遷移到輕量級的單模型上，發(fā)揮大模型的泛化能力以幫助小模型進(jìn)行訓(xùn)練。模型剪枝的原理是將卷積層到全連接層內(nèi)的大量神經(jīng)元激活值趨近于0據(jù)類型對云端訓(xùn)練出來的32位甚至64位浮點(diǎn)型數(shù)在可接受的精度損失范圍內(nèi)，經(jīng)過蒸餾和量化智能內(nèi)生關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考圖表15智能內(nèi)生關(guān)鍵衡量指標(biāo)及目標(biāo)參考AI算力占比邊緣智能采用率轉(zhuǎn)型已經(jīng)從“少部分人的事”發(fā)展進(jìn)入全社會共融的時(shí)代。許多企業(yè)有強(qiáng)烈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型訴求，但囿于能力不足、開發(fā)成本有限、可擴(kuò)展性差等關(guān)鍵挑掌握核心技術(shù)的供應(yīng)商可以通過服務(wù)平臺化、共享化的方式，接入集成產(chǎn)業(yè)內(nèi)各環(huán)節(jié)、各類型運(yùn)營商，供其調(diào)取平臺上多樣化的資源、工具或應(yīng)用服務(wù)能力，賦能其節(jié)約基礎(chǔ)設(shè)施投資、降低應(yīng)用開發(fā)門檻、削減運(yùn)營管理成本，通過技術(shù)普惠讓接入企業(yè)享受高效的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，或快速自定義個(gè)性化的服務(wù)需求。同時(shí)，通過應(yīng)用服務(wù)積累沉淀下來的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也可以成為開放平臺新的學(xué)習(xí)資料，有助于平臺能力的持續(xù)迭代升級，為平臺接入開放式云網(wǎng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、能力共惠、生態(tài)共建、產(chǎn)業(yè)共榮享，讓數(shù)字化轉(zhuǎn)型從單一廠家、單一系統(tǒng)的能力建能力集成并賦能電力行業(yè)，為產(chǎn)業(yè)鏈上下游各類參與主體提供IaaS、PaaS、SaaS、NaaS等各類型服務(wù)，有效提升全行業(yè)數(shù)字化能力，支撐電力數(shù)無侵入式集成：隨著近年來數(shù)字化技術(shù)對行業(yè)的加速滲透，不同電力企業(yè)或多或少都有自己的數(shù)開放的初衷不符。因此，云服務(wù)的開放需要考慮如何通過API、數(shù)據(jù)接口、消息等方式，完成云平臺地幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)基于既有應(yīng)用系統(tǒng)的效率快速提升最大化利用云的能力、發(fā)揮云的價(jià)值，做到敏捷開和運(yùn)維成本，將成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最佳路徑，是達(dá)成服務(wù)開放的重要推手。云原生技術(shù)包括容器、容器編排與管理、DevOps等內(nèi)容。以Docker為代表的容器技術(shù)為企業(yè)提供了專門用于開發(fā)、測試和部署新應(yīng)用程序可以對容器化的應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行更有效地負(fù)載均衡監(jiān)測、調(diào)度管理、故障隔離、自動化恢復(fù)等操作。DevOps開發(fā)運(yùn)維協(xié)作理念也是云原生技術(shù)的重要體現(xiàn)，具體包括低代碼/零代碼開發(fā)、持續(xù)集成、開發(fā)工具可以面向企業(yè)業(yè)務(wù)人員提供豐富的預(yù)置組各類編排能力，通過圖形化托拉拽的方式實(shí)現(xiàn)快速建模，便于用戶企業(yè)快速自定義實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字孿生新老代碼的正確集成，與傳統(tǒng)的階段集成相比能更在持續(xù)集成的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，通過在類生產(chǎn)環(huán)境境中的可用性，確認(rèn)無誤后由相關(guān)人員手動在生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行部署；持續(xù)部署又將持續(xù)交付提升到了一個(gè)新的水平，從新代碼提交到新功能部署上線全流程都無需人工干預(yù)，而是通過完全自動化的方式實(shí)數(shù)字孿生的核心動能，但從當(dāng)前行業(yè)滲透情況看，AI應(yīng)用因其成本高、訓(xùn)練難等挑戰(zhàn)，仍呈現(xiàn)點(diǎn)狀、托涵蓋自然語言處理（NLP）大模型、機(jī)器視覺大種算法能力，通過集中式預(yù)訓(xùn)練持續(xù)積累沉淀行業(yè)通用知識，形成電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通用模型，并泛化到優(yōu)。據(jù)孤島”困局，幫助打通源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)交能結(jié)合上層不同電力業(yè)務(wù)場景需求匹配不同的資源服務(wù)等級，按需進(jìn)行存儲資源的分配與發(fā)放，大幅提高存儲資源利用率的同時(shí)，也確保了用戶體驗(yàn)的圖表16電信管理論壇（TMF）自動駕駛網(wǎng)絡(luò)分級定義3）網(wǎng)絡(luò)開放動駕駛”的能力，根據(jù)自動駕駛網(wǎng)絡(luò)分級定義看，型的支持下實(shí)現(xiàn)面向特定環(huán)境、特定網(wǎng)絡(luò)單元的自通過AI技術(shù)和高性能網(wǎng)絡(luò)近似測量等仿真技真實(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面分析、縝密推理，對網(wǎng)絡(luò)未知狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷和有效預(yù)測，讓網(wǎng)絡(luò)向更高級的認(rèn)知智能持續(xù)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)全生命周期的網(wǎng)絡(luò)L5級自二是功能維度，根據(jù)多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的態(tài)勢感知和理解認(rèn)知，通過模型完成智能決策，最終基于決策結(jié)果自治的能力。等級L0：人工運(yùn)維L3：條件自治業(yè)務(wù)不涉及單個(gè)用例單個(gè)用例可選多個(gè)用例可選多個(gè)用例任意執(zhí)行人工人工/自動感知人工人工人工/自動分析/決策人工人工人工人工/自動意圖/體驗(yàn)人工人工人工人工人工/自動現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、能力共惠、生態(tài)共建、產(chǎn)業(yè)共榮。服務(wù)開放關(guān)鍵衡量指標(biāo)及參考