第07版:行业观察

中国能源报 2026年09月14日 Mon

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提升电力电网韧性亟待数字化与防灾技术支撑

■本报记者 苏南 《中国能源报》(2026年09月14日 第 07 版)

  在近日举行的亚太能源工作组年度会议期间,专家一致认为,在全球气候变化加剧、能源转型提速的背景下,提升电力系统韧性是一项系统工程,需要技术创新、制度保障与国际协作多轮驱动。“电力系统牵一发而动全身”“我国电力系统安全韧性水平取得了显著的提升”“仿真技术是提升电力安全韧性的核心技术”……这是《中国能源报》记者在“APEC电力系统韧性建设研讨会”上听到的观点。

  ■■ 灾害防治和仿真技术提升电网韧性

  亚太经济体电力系统韧性面临共同挑战期扰动,能够前瞻性风险识别、事前有效预防、事中抵御冲击、事后快速恢复并持续自适应优化的综合能力。不容忽视的是,国内外56%的严重停电事故由覆冰、山火、雷击等自然灾害造成,比如,2008年中国冰灾造成电网史上最大破坏,损失上千亿元。

  电网防灾减灾全国重点实验室常务副主任吴传平表示,随着我国新型电力系统建设加速推进,高比例新能源大规模接入致使电网结构日趋复杂。加之输电走廊广泛穿越高山、峡谷、林区等复杂地形,且面临日益增多的复杂气象条件,电网运行遭受自然灾害的风险进一步加剧。为此,我们不断探索研究电网灾害防治技术创新与应用。

  “在陆佳政院士带领下,我国攻克了电网防冰、防火和配网防雷等防灾关键技术。”吴传平介绍,我国自主研发的我国首套30米微地形电网覆冰预测系统,提前三天覆冰预测准确率达到98.2%;研制的直流融冰装备能一小时快速融化上百公里整条输电线路覆冰,已在26省市900多个电网工程中应用1100多套;研制的电网山火带电灭火装备能实现输电线路不停电条件下的高效安全灭火;配网防雷绝缘子使配网线路雷击跳闸率下降90%以上。相关装备在全国31省市推广180多万台套(支),并出口美国、加拿大等国家。

  在中国电力科学研究院副院长郭强看来,新型电力系统呈现高比例新能源、大规模直流、海量电力电子设备密集并网等特征,源网荷储侧波动性大幅增强,系统运行调控与稳定控制难度陡增。一旦叠加极端气象灾害、网络攻击等外部威胁,大面积停电风险持续攀升,传统分析手段难以刻画多重耦合复杂故障,必须依托先进仿真技术构建完整体系,仿真技术已成为增强电网特性认知、提升安全韧性的核心手段。

  郭强介绍,在规划方面,我国已研发了源网荷储一体化生产模拟平台,支撑10万节点级仿真规模,效率较常规工具提升10倍以上,解决了超大规模平衡模拟“计算快而不准、准而不快”的矛盾。在运行方面,我国攻克了超大型电力系统微秒级电磁暂态高效仿真技术,构建了超百种型号设备的高精度模型库,首次实现中国主干电网的电磁暂态高效精准仿真。同时建成国内外首个全链条调控运行仿真验证平台,实现仿真平台与“1+6+27”调控中心真实环境的动态互联。在应急恢复方面,突破了极端灾害场景下电力系统级联失效全链条推演技术,攻克了电力系统跨域网络安全仿真技术,研发了黑启动恢复全过程模拟仿真推演系统,可有效缩短大停电恢复时间。

  ■■ 构建全链条韧性防护体系

  面对极端天气、新能源并网、网络攻击等多重挑战,我国已经建成一套系统性的数字化应对方案。

  华为技术有限公司电力数字化军团副总裁苏宝华分析,当前全球电网面临五大挑战:极端天气冲击、海量新能源并网、地缘冲突影响、网络攻击威胁以及吉瓦级计算中心接入。以极端高温天气为例,一方面负荷需求刚性提升,另一方面电力设备因高温出力下降,煤电出力打折2%至5%,光伏降低18%,特高压输送能力下降到12%,一升一降形成双向“剪刀差”,对电力系统韧性造成体系化冲击。

  “我们需要转变路径,从依赖事后抢修和拉闸限电的传统防御,转向数字融合协同的主动防御。”苏宝华表示,数字化应对方案已覆盖事故前、事故中、事故后三个阶段,可细化为感知、预见、抵御、协同、恢复、进化六个环节的韧性建设框架。例如,在感知与预见环节,我国已利用AI、感知终端与微波通信融合技术,解决无信号区域输电线路的状态感知全覆盖问题,可及时发现导线覆冰、杆塔倾斜等隐患。在抵御环节,通过大数据分析实现变电站设备状态评估耗时从两小时缩短至分钟级。

  苏宝华表示,今年4月我国将水网、新型电网、算力网、新一代通信网、城市地下管网、物流网“六张网”纳入国家顶层战略,面向数字电网,希望通过算力网、通信网和数据网的三网协同构筑数字底座,“以电网和电力系统的韧性,助力全社会韧性的提升”。