华为助力新型电力系统打造数字新引擎-北极星输配电网

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2023年2月9日，由中国电机工程学会主办，国家电网公司、国家电力投资集团等企业联合主办的2022年中国电机工程学会年会在武汉召开。此次会议主题是“科技创新支撑新型能源体系构建”，展示能源电力科研成果，推动能源电力科技创新发展。

华为电力数字化军团研发总裁王丽彪在会上分享了《新型电力系统，数字新引擎》主旨报告，引发了行业高度关注。报告从能源“不可能三角”入手，详细阐述了在构建新型电力系统的背景下，如何牢牢牵住“数字化”这个牛鼻子，进行了场景数字化等系列创新，助力“经济、安全、绿色”实现最佳平衡。

华为电力数字化军团研发总裁王丽彪

01平衡能源系统“不可能三角”

金融领域的“不可能三角”理论被引入能源行业后会发现能源供给与安全、环境与可持续性发展、经济性难以同时实现，三个要素相互依存、相辅相成，平衡能源系统“不可能三角”，数字化和智能化相融合是不可或缺的手段。

放眼全球，安全为基、清洁高效、融合数字化和智能化已经成为全球电力行业发展趋势。欧洲致力于发展智能电网，尽可能多消纳可再生能源和分布式能源，美国的《电网2030》中，提出了打造现代化电网目标，对分布智能、宽带通信提出了更高要求。

我国发展能源事业一直兼顾安全、经济与环保，以非凡的智慧与创新精神，不断探索实现三者的最佳平衡，确保在三个方向上协调发展、并行发展。2022年5月14日，国家能源局提出构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统。新型电力系统具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智慧友好、开放互动等特征，将大大促进能源“不可能三角”的相对平衡。

随着新型电力系统的建设，厂站数量“爆炸式”增长，对数字化提出新要求。作为全球领先的信息与通信基础设施和智能终端提供商，华为在2022年3月成立了电力数字化军团，军团依托华为端管云协同的ICT基础设施技术优势，坚持“平台+生态”战略，通过“无处不在的联接+数字平台+无所不及的智能”加速构建共生共创共享的数字生态，通过数字感知、数字孪生及数字增值，助力智慧发电、智慧电网、智慧服务领域场景数字化，帮助电力企业实现安全、高效、绿色、创新的转型升级，携手伙伴共同为全球电力行业铺设一条数字之路。

根据电力行业业务数字化特点——数据高频采集、数据高效连接、数据智能分析——华为有针对性地进行了一系列创新。“首先是业务创新，先进的数字化技术，助力厂站效率和安全的双向提升，支撑智能业务的发展。”王丽彪在主旨演讲中表示，“AI创新是用AI进行求解，集中式代替作坊式，构建模型培育算法，及时识别异常并进行风险预警，保障厂站安全稳定运行。其次是联接创新，可靠的通信、广泛的物联、全环节的数据采集，可实现设备、数据的透明化，帮助客户更好地进行决策。”

02“万物互联”

构建新型电力系统数字底座

“把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织，构建万物互联的智能世界。”这是华为的使命愿景。在电力系统如何实现万物互联？

急剧扩大的电力系统边界意味着数据激增，海量设备需要联接，通过“物联、数联、智联”，可以提高数据采集的量和质。华为全光网能在物理层面构建一张充分支撑业务需要、绿色低碳的底层通信网络。

2019年，华为正式发布了智简全光网战略，通过打造智能、极简、超宽、无处不在的下一代全光网络，使光联接延伸至网络边缘，为每个人、每个家庭、每个组织带来极致的业务体验。在新型电力系统中，全光网可以发挥自身优势，各通信节点间的信息交换完全靠光子实现，降低因电子设备或光电转换对传输速率的影响，打造信息“高速公路”，支撑源网荷储各类业务对高带宽、低时延的要求。针对35千伏及以上电网，可实现低延迟、高可靠，并拥有弹性、超高宽带和多业务承载的效果，在确保安全稳定可靠的前提下，满足未来十年新型电力系统对带宽的需求，引领电力通信网技术发展方向。在场景适配方面，创新性实现了继电保护业务多路径无损保护、电网光纤智能管理系统等，并在电网实际部署，使得电网更安全更可靠更易维护，取得预期效果。针对35千伏及以下电网，可实现单纤无源光网络、低碳排放等，并有集中管理、易维护的优势。

根据电力数据网的发展趋势，华为还致力于IPv6电力数据网与电力传输光网协同打造智能超宽的电力通信网络体系，满足电力业务发展高带宽需求，保障业务绝对安全。IPV6+全面升级后，可进行业务区分，构建专网专用，专网内网络切片确保安全。其中的关键技术创新包括三方面内容：一是E2E SRv6/EVPN/网络分片，一跳入云满足业务分钟级发放、一网承载多业务、一键运维实现分钟级排障；二是超宽无损全智能数据中心网络，超宽（高密400GE）、全无损以太释放算力、智能运维；三是安全SaaS化，服务开通 “零配置”，持续升级分钟级免疫，实时处置威胁秒级闭环。

此外，电力线宽带载波通信（DPLC）“零接线”可有效解决远端设备互联难的问题；鸿蒙+GWL可打造“物联、数联、智联”的全息感知网络体系，实现端侧海量设备接入，更容易采集数据，边端更加智能，同时保障网络安全。

针对电力行业对数字化的需求，华为致力于构建数字新范式，共创行业新价值，为行业场景找到合适技术，打造场景数字化——智慧电厂、输电线路智能巡检、微碳慧能、数字换流站、配电物联网等。

以输电线路智能巡检技术为例，随着电网规模的增长、供电可靠性要求的提高，以往定期巡检的巡检模式已不能满足要求。电力数字化技术为线路巡检提供全天候、全方位、全自主的健康“体检”，提高设备健康度及系统可靠性。现在，无人机巡检电网故障已经普遍取代人工巡检。但数据显示，全国每年无人机巡检产生的图片高达10亿张，巡检业务受限于图像识别效率。设备种类多、开发AI模型多，导致模型作坊式开发，成本高，周期长，难以实现规模复制。华为的电力AI大模型技术成功破解难题，不仅提高模型泛化能力和工具集成，同时降低了开发门槛。模型开发周期从月级缩短至天级，样本需求减少90%，数据标注成本降低80%，AI阅片效率更是从2小时降低到2分钟（每100张图片）。

特高压换流站作为电网公司的重要资产，站内设备体量大，检修作业管控弱，数据烟囱林立，运维人员面临着较大的运维压力。针对此，华为的数字换流站实现了设备状态实时掌控，智能研判，综合提高了运检作业效率。能源结构和供电模式的调整，要求未来城市配电网必须兼顾稳定性和灵活性，同时也要加强应对突发事件的运行能力。通过电力数字化技术与电力电子技术的融合应用，从负荷侧提高电网系统对新能源的消纳能力，华为“一朵云、一终端、一芯片”成功实现配网一张图，实时、直观、全面感知配网业务，提前感知、预警故障。

“电力数字化三大创新能力发展的最终目的是确保电力系统高效稳定运转，提升能源效率，推动双碳目标的实现。”王丽彪表示。

随着绿色电力交易、虚拟电厂跨境调度、配电网络点对点交易等新兴交易形式的涌现，政策机构和监管部门需研究搭建或进一步完善与之相匹配的、更灵活的撮合交易机制，形成多种形态并存的电力交易体系。政策保障已经愈加完善，未来信息技术、通信技术、电力技术将深度融合发展。如何进一步推动技术融合？王丽彪建议打破行业壁垒，通过产业联盟或战略合作，加速跨产业融合，同时尽快推进虚拟电厂等新兴业态的通信、控制等行业标准化建设。

当天，中国电机工程学会理事长、中国工程院院士舒印彪带队参观华为展台，华为电力数字化军团副总裁、首席数字化转型官夏文波详细介绍了华为在智慧电厂、数字换流站、输电线路智能巡检、智慧零碳及电力安全等领域的解决方案。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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