中国电科院副总工：“双碳”目标驱动下能源电力转型发展探索-北极星输配电网

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发挥信息技术的作用，绝不是光数字化的问题，因为数字化生存的意义是用信息技术支撑全方位的。我们关心的是通过能源互联网也好或者新型能源体系，我们是一个基层的能源交换体系到信息支撑体系，到价值创造体系能够全方位融合起来发挥作用，这是未来能源互联网能看到的现实的期望。

——中国电力科学研究院副总工程师盛万兴

10月26-27日，以“应对碳排双控挑战，构建新型能源体系”为主题的2023国家能源互联网大会在上海举办。中国电力科学研究院副总工程师盛万兴作题为《“双碳”目标驱动下能源电力转型发展探索》的主题报告。

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新型电力系统数字化途径是什么？就是信息技术以数字化的形态作用于新型电子系统。我们老讲数字的电力系统，数字化电力系统，信息技术的概念很广很深刻，它里头很多很多技术可不光是数据采集，把物理的变量变成数字变量放在计算机存储就可以了，不是这个简单概念，它有很深刻内在属性。

所以我们把它总结两个方面的事要做：

第一，实现方式是什么？什么是抓手，所以我讲拿到这个概念再说数字孪生，为什么呢？电力系统太复杂太庞大，我们过去做仿真人都知道，仿真是实现复杂系统分析的零代价的手段，最高效的手段，但是要精准要建模。

我们过去建的模型从数学模型到物理模型到信息物理融合的模型，载体在哪儿呢？数字孪生是最好的载体就是数字镜像，你把一个真实物理系统镜像到数字系统里面，如果能够完整反映它的各种属性，物理属性、数学属性还有各种各样属性的话，那这是最完美的，你研究这个东西一定是真实的。

我们通过这个技术要对电网赋能什么？讲新型电力系统各种特征就得到一个结论就是安全高效运行，实际上保障的就是安全高效运行，这句话说起来容易但是做起来难。

数字孪生这个事，我们列了三个方面的问题，一个是信息物理融合，怎么能够把信息物理融合做深是融合不是交叉，不光交叉，数字镜像的问题，实时同步的问题，在末端电网反应更多的就是变，变是常态化的，老在变是动态的东西，你怎么把动态的东西能够及时精准的反应到数字镜像系统里，这个是必须要解决的问题。用数学建模是抽象的东西，它变了你不知道，你也不知道到底精度在哪里，所以这个是一个问题。

第二，新型电力怎么保证安全高效运行？新型电力系统特点与挑战，大家都清楚讲两头的问题。一个是发电侧的强随机性和负荷侧的不确定性增加系统的难度，因为本身结构上就很复杂，环节上也多，运行的环境也复杂，加上两头又是不确定性的东西，这在理论上是很难的事情，然后电网侧要实现坚强的支撑才能够保证安全高效运行，表现的实质现象是什么？电力系统要实现全过程的电力电量平衡，搞电力系统的人都知道，都在说这个事。那我们面临的挑战就是安全运行的风险大、系统调节能力不足、电力供应保障比较难。不管是在发电侧、输电侧还是末端都面临这样一个共同的问题。

我们看看输电网面临的挑战，它的问题。

搞大电网的人非常多，高校的老师、教授都是这样的，输电网讲双高、双随机就不再重复，所以它引起输电网频率失稳和电压失稳问题非常突出，运行难度大。所以我们现在建的东西，我们再回过头看输电网现在稳定控制和远距离输送，它要解决这两个问题。

远距离输送靠特高压，我们现在不做新型电力系统我们做大型煤电开发，西电东送时也做这个事，做远距离输送。其实远距离输送并没有解决新型电力系统在大型风光基地开发的不确定性源，还有不确定性荷带来的更难的问题，它没有解决。你以为特高压电网建起来后不稳定问题就解决了，不稳定问题更加突出，不是距离输送的问题。

第二，配电网面临的挑战和问题，把它总结为四个方面，其实更复杂，叫“三高三分散双随机双潮流”做配电网的人经常跟风说大电网的人说了，新型电力系统有双高，我们也是双高，它是三高，分布式电源、脉冲型负荷和电力电子设备，增加了系统巨大的复杂性，它处理起来非常难。所以我们跟输电线路几条线比不一样，几条线主要是面向稳定性问题，我们系统的复杂性问题是很难求解的。

我们总结了几个关键点要做的事：

第一，保证配电网安全高效运行，它的模型预测评估问题，源荷的不确定性一定要靠预测评估来解决，你都不去预测评估它，怎么去研究不确定性问题。我们用统计平均的随机理论解决不了这个问题，因为它有一条要求叫全过程的电力电量平衡，要解决这个事。

第二个关注点，它将来是交直流混合的组网形态，末端的配电网复杂性很强，我们列了几个观点，交直流的自组网技术，交直流的故障诊断、保护技术、运行控制技术都是这里面要关注的难点。我们现在做了那么多项目，做了那么多合计攻关，解决到核心问题了吗？不一定，所以这是第二个关注点。

第三个关注点就是故障保护与控制，这不用说了，传统电力系统遇到故障保护、控制问题，在交直流混合配电网的组态下，前面叫有源配电网之类的更难，这就不说了，时间问题。

第四个点就是充放电的功率调节。大家现在特别关注，为什么把它提出来，配电网侧的负荷，冲击性负荷带来的问题非常严重，我们现在都知道一个续驶里程400公里的电动汽车说我们充电15分钟、10分钟甚至8分钟要达到几百公里，试用电网能够承受吗？

我们都这样，家里一个没问题，有的人说要建11万、22万做这种超级快充，现在国际发表都发布了，超级快充用11万、22万母线给所有用户充电这是不可能的，还是要靠馈线，馈线怎么担当得起大任，这是我们国家现在面临的最大、最严峻的挑战，大量接入，而且随机性接入，你怎么去弄，功率问题和系统复杂性问题都反映到现实当中，所以把它挑出来讲这个问题，所以做功率调节。

最后作一个简单的总结：

1、能源电力转型是支撑“双碳”目标实现的重要举措。

2、构建新型电力系统面临前所未有的挑战，需要依靠技术创新。现在有多少能够针对核心问题的技术创新在支撑，我们好多都是边角的技术创新多。

3、发挥信息技术的作用，绝不是光数字化的问题，因为数字化生存的意义是用信息技术支撑全方位的。

我们关心的是通过能源互联网也好或者新型能源体系，我们是一个基层的能源交换体系到信息支撑体系，到价值创造体系能够全方位融合起来发挥作用，这是未来能源互联网能看到的现实的期望。

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( 来源: 北极星电力网 )

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