构建新型电力系统,能源转型是目的,数字化是途径,能源技术与数字技术融合是关键。随着电力系统中的能源种类多样化,对发电侧、电网侧、负荷侧等均提出了新要求。因此,要实现新能源最大化消纳的主要任务,就要建设坚强智能电网枢纽平台。国网信息通信产业集团有限公司(以下简称“国网信通产业集团”)作为国家电网公司能源互联网建设的中坚力量和数字化转型发展的主力军,如何依托科技创新激活数据要素,又将通过哪些数字技术创新实践支撑新型电力系统构建呢?围绕上述问题,本报记者近日专访了国网信通产业集团董事长、党委书记黄震。
■■■ 电力数字空间
是“神经中枢”
中国能源报:您如何看待数字化转型在新型电力系统构建中发挥的作用?
黄震:新型电力系统将带来电源结构、电网形态、负荷特性、运行特性等方面的深刻变化,呈现为“一个多时空尺度、多层级、多系统耦合的复杂巨系统”,源网荷储各环节均面临诸多技术挑战。新型电力系统要确保在“双高”“双峰”“双随机”(新能源接入比例高、电力电子设备占比高,夏季、冬季均出现负荷高峰,供给侧电源、需求侧负荷具备随机性及波动性)特征下安全稳定运行,亟需以数字技术加强设备运行监测,提高调度运行和有序用电管理水平。同时新型电力系统生产方式的巨大变革,将倒逼电力企业经营管理提质增效,信息化系统、业务流程等面临转型升级挑战。
目前数字技术飞速发展、数据要素全面激活,逐步形成了一个与物理世界融合共生的数字空间。国网信通产业集团高度关注这种演化趋势,深入分析数字空间映射、仿真、预测、互动等特性与新型电力系统可观、可测、可控等需求之间的契合关系,创新提出了电力数字空间概念,将数字技术、数据要素融合到电力生产、企业经营等环节,为新型电力系统构建提供数字引擎。
中国能源报:什么是电力数字空间?它如何赋能新型电力系统构建?
黄震:电力数字空间是以电力数据为载体,以服务新型电力系统为首要目标,融合能源技术与数字技术,映射电力系统自然属性与社会属性,具有虚实融合、自驱自治、智能交互、开放包容等基本特征的数字空间,由基础设施、智慧中枢、数字主题馆、安全防护、数字生态五部分组成。
电力数字空间作用于电力系统的过程就是具象化的数字经济与实体经济融合的过程,主要体现在两方面:一是数字技术可以发现问题并针对该问题制定解决方法。电力数字空间具备深度感知、广泛互联、协同分析、态势预判、智慧决策等能力,是新型电力系统发输变配用全环节、源网荷储全场景“感”“传”“判”“控”“管”的“神经末梢”与“控制中枢”,保障新型电力系统生产运行稳定、可靠、高效、智能;
另外,新型电力系统需要关联电力系统生产者、生产资料与生产关系,这可以通过构建电力数字空间“智慧”实现。通过信息流引领能量流、业务流,促进人财物资源科学高效配置、线上线下业务流程全面融通、多维数据价值充分释放,加强设备运行监测、提高调度运行和有序用电管理水平,支撑电力企业经营管理更优质高效。
■■■ 支撑电网
向能源互联网升级
中国能源报:国网信通产业集团开展了哪些具体工作?
黄震:国网信通产业集团在成立之初即确立了“互联·共享,让能源更智慧,让生活更美好”的发展使命,形成了“两全一新”产业布局,即覆盖咨询、信息、通信、数据、集成、运维、安全、位置等信息通信全产业链,以及发电侧、电网侧、负荷侧等全业务场景,在“大-云-物-移-智-边-链-北斗-5G-量子”等新技术领域研发了一批核心自主产品。
基础设施方面,研制覆盖源网荷储各环节的40余款传感器、50余款智能终端;建设覆盖15个省(市)的100G高效能数据传输平台;构建覆盖27个省市的电力北斗精准时空服务网;建设运营500余座边缘数据中心,形成“国网算力”品牌;推出磐石服务器、变电站关口表、思极有容数据库等60余款信创产品;打造统一应用开发平台、国网云、数据中台、物联管理等共性平台,提升电力数字空间“通感算”综合服务能力。
智慧中枢方面,建成“1+4+4+N”人工智能业务产品体系,即1个人工智能能力开放平台,4个数据资源库,智服、智巡、智策、智调4个产品系列,N款人工智能终端产品,形成面向调度、运检、安监、客服等场景的典型解决方案,建设国家级人工智能开放平台;研发电网全时空数字孪生平台,参编IEC(国际电工委员会)数字孪生变电站管理与信息交换国际标准,建设行业领先的“一实验室、一平台、多应用”数字孪生服务体系,提升电力数字空间的智能分析与精准决策能力。
安全防护方面,研发物联安全接入网关、安全态势感知平台等多款自主核心安全产品;构建数据评估和防护机制,实现数据全过程跟踪管理;创建网络安全实战攻防演练基地,联合8家省公司及中国移动等内外部单位,开展跨行业攻防演练。
数字主题馆方面,围绕新型电力系统生产运行,研发覆盖源网荷储全业务场景的数字化系统并获得广泛应用,包括虚拟电厂、应急通信与单兵装备、网上电网、综合能源智慧物联管理系统、新型电力负荷管理系统、储能云网、智慧能源双碳服务平台等16个产品系列。同时,新型电力系统构建也需要高效的经营管理作为保障,对此,国网信通产业集团围绕企业经营管理,研发覆盖信息通信全产业链的数字化系统,服务行业内外用户,包括智慧水电数字化系统、绿色现代数智供应链、i国网、e基建、能源互联网营销服务系统、网上国网、能源大数据中心等34个产品系列。
■■■ 将推动构建
“产学研用”协同创新生态
中国能源报:国网信通产业集团与外部创新主体尤其是新型电力系统技术创新联盟成员单位之间将开展哪些合作?
黄震:按照国家电网公司推进科技创新高水平开放合作的整体部署,我们尝试拓展过多种科研对外合作方式,先后出资1000余万元设立开放合作研究课题,以联合攻关、委托开发、揭榜攻关、成果转化等多种形式与清华大学、西安交通大学、华北电力大学、北京邮电大学、中国科学院等知名高校和科研院所开展深度合作,在5G、大数据、人工智能、区块链等前沿技术领域取得多项领先成果。
在合作载体方面,我们与外部创新主体联合构建了多种科技创新共同体。在国家电网公司与西安交通大学战略合作协议框架下,我们与西安交通大学共建了“能源双碳数智技术联合创新中心”,开展以服务“双碳”为核心的数字化、智能化技术创新深层次合作,在新能源调控领域实现了多项技术突破和成果应用。同时,与北京邮电大学共建“国家特色化示范性软件学院”,在新兴平台软件方向开展科研合作和人才培养。
“思极电力数字空间”开放且包容,我们已经梳理出了很多亟需解决的技术问题,未来也会推出一批“揭榜挂帅”联合攻关需求,以此汇聚新型电力系统技术创新联盟各成员单位的力量,共同开展关键技术协同攻关,推进数字技术与能源互联网全环节紧密融合,形成共建、共享、共赢的“思极电力数字空间”数字生态,打造一批“产学研用”合作典范,共同支撑新型电力系统构建,助力“双碳”目标实现,更好地服务国家数字经济发展、数字化转型。