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加入"电网需求响应"朋友圈,以新质生产力构建徐汇新型电力系统

发布时间:2024-03-28 10:56:43

  1. 加快电力系统数字化转型
  2. 国家电网大数据应用 增强企业核心竞争力
  3. 经济发展 电力先行

一、加快电力系统数字化转型

新型电力系统的“新”主要表现为以下几个方面:

电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导,向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。

负荷特性由传统的刚性,纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。

电网形态方面,传统电力系统是单向逐级输电为主,新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。

运行特性的转变,传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式,大电网一体化控制模式。

新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式,大电网与微电网协同控制模式转变。新型电力系统基本五大特征是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。

在新型电力系统下,电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段,让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

数字技术为新型电力系统建设带来诸多新可能:广泛互联互通、全局协同计算、全域在线透明、智能友好互动。因此,新型电力系统建设必然要求数字技术与能源技术深度融合、广泛应用,实现电网数字化转型。电网数字化转型与新型电力系统构建需要相互作用、相融并进,没有电网数字化转型就没有新型电力系统。

智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生,有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用了轻量化建模的方式,重点围绕智慧园区电网联通中的源、网、荷、储四方面的设备和建筑进行建模还原。

采用轻量化重新建模的方式,支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据,通过自带交互,即可实现鼠标的旋转、平移、拉近拉远操作,同时也实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移操作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。

还搭建过智慧电力可视化解决方案,以数字化为载体,依托数据共享优势,将专业横向融合,打破系统间的信息壁垒,把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“,构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

围绕电厂负荷监测、调节策略、执行考核与效果分析三个层级,部署一套具备自主调控、快速响应、科学研判的综合性、多功能、集约化智慧电力综合管控平台。

可视化大屏将碎片化、小规模、多类型的分布式电源(distributed generator, dg)、储能系统、柔性负荷等众多可调节资源进行聚合协调。从负荷预测、运行效果、调度优化、电网互动、策略配置、市场交易等维度出发,贯穿了发、输、变、配、用各个环节。深化电力需求侧管理,实现对分布式资源的实时采集与科学配置。同时为并网运行后,对大电网的调频、调峰、调压等做辅助支撑,缓解电网运行压力。

应用丰富的图表组件,选以分类、组合、排序等风格,简化数据浅显易懂,让分类施策取代粗放管理,让系统量化分析取代决策者主观判断,让决策者一眼望穿负荷特性,并在必要的时刻及时调整配网运行方式。在强化电厂的运行调控能力的同时,也提高了经济效益降低防范风险。

可视化大屏有效聚合可控负荷的模式,突破传统电力系统之间的界限,充分激发和释放用户侧灵活调节能力,通过市场化因素引导用户用电行为调整负荷曲线,促进能源供应效益最大化。过去离散刻板的静态数据在hightopo可视化技术的加持下,充分激发了数字的活力,赋予动态的加载效果,更加利于揭示数据之间复杂关系。

同样也支持采用 3d 轻量化建模形式,将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下,结合专业分析预测模型,对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析,辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能。

新型电力系统发电侧重主体发生变化了,以后以光伏和风电等新能源发电为主,这样就会从原来集中式电源模式变成“集中和分布式”共同发展的模式。同时由于光伏和风电具有波动性、间歇性和随机性的特点,所以储能在新型电力系统的运作中就变得尤为重要。所以新型电力系统就是要建立“源网荷储”的运作模式,也就是电源、电网、负荷、储能各环节协调互动,实现安全稳定的运行。

可视化把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“,构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

二、国家电网大数据应用 增强企业核心竞争力

国家电网大数据应用 增强企业核心竞争力

从构想到实践,从论证到试点,国家电网公司大数据应用已经驶向快车道。

在国家电网公司2014年工作会议上,公司党组明确提出,要强化数据分析,提升数据应用水平和商业价值。去年年底,国家电网公司在总结以往研究经验的基础上,正式启动了企业级大数据平台的设计研发和试点建设工作。经过近一年时间的试点实践,目前,大数据已经广泛应用于电网运行、经营管理以及优质服务三大领域,并取得显著成效。

大数据作为重要的战略资源已经在全球范围达成共识。2011年,一些国际组织便发布报告看好大数据;2012年开始,英国、法国、美国等国家相继启动了大数据发展规划。国内,以大数据为主导的信息化浪潮来势凶猛。去年3月,大数据被写入政府工作报告;今年8月,国务院印发《促进大数据发展行动纲要》,特别强调通过大数据的发展,提升创业创新活力和社会治理水平;今年10月,十八届五中全会提出,实施国家大数据战略。如今,在城市建设、金融、电子商务、公共服务等领域,大数据的应用随处可见,并正在改变着各行各业。一个大数据的时代已然来临。

机会在敲门

抓住了机遇,等于成功了一半。对于大数据而言,也是如此。

近年来,移动互联网异军突起,加快了信息化向经济社会各个领域的延伸,形成了独特的产业竞争优势。中国信息通信研究院近期发布的《2015年中国大数据发展调查报告》预测,今年中国大数据市场规模将达到115.9亿元,增速达38%;预计2016年至2018年中国大数据市场规模还将维持40%左右的高速增长。

在前不久结束的云栖大会上,阿里巴巴集团董事局主席马云说,在未来,计算能力将会成为一种生产能力,而数据将会成为最大的生产资料,会成为像水、电、石油一样的公共资源。马云认为,人类已进入dt(大数据)时代,数据取代了石油成为最核心的资源。

国家电网公司信息通信部主任王继业认为,不可否认,大数据会逐步为人类创造更多的价值,而对于电网企业来说,研究和应用大数据是提质增效和推动电网发展方式、公司发展方式转变的迫切要求。

公司“三集五大”体系和坚强智能电网建设,积累了体量大、类型多、价值高、速度快等典型大数据特征的运营数据,具备了推广大数据应用的基础条件。

来自国网智能电网研究院的数据显示,截至去年年底,公司管理结构化数据49.75tb,非结构化数据213tb,营销基础数据130tb,用电信息采集数据达43tb,且公司信息化数据平均每天以10tb的速度增长。

“公司的生产管理和营销系统已达到几百pb级数据规模,开展大数据关键技术的研究、验证和应用,构建新型电网企业运营体系,有助于增强价值创造力和核心竞争力。”国网江苏省电力公司副总工程师王海林强调说。

国网江苏电力作为公司大数据应用的试点单位之一,在今年夏天便尝到了大数据的“甜头”。

国网江苏电力以用户信息采集数据为样本,开展负荷预测工作。王海林说:“今年4月份,我们用大数据预测8月6日将迎来今年最大负荷值8440万千瓦,实际上在8月5日出现了最高负荷值8480万千瓦,预测准确率99.53%。”

作为国网公司大数据研究和实施的主要牵头部门的负责人,王继业对这样一个预测结果感到格外高兴。“预测之初我们心里也是有疑问的,毕竟没有经验可以借鉴,但最后结果这么精准,证明我们具备和掌握了大数据在负荷预测方面的理论基础以及数据分析挖掘的能力。”

同样,国网客户服务中心也感受到了大数据的威力。目前,客服中心日均处理话务请求量35万余件。为进一步提高人工服务接通率,减少客户的等待时间,客服中心依托大数据技术,建立了“实时话务展现及预测”“基于故障事件用户感知度的主动服务”等场景应用,工作效率显著提升。例如,通过应用实时话务展现及预测场景,人工服务接通率提升了8%左右,服务效率和效果进一步得到优化。

大数据的优势不仅仅体现在服务公司内部,在支持新能源接入、提高新能源发电功率和电力负荷预测的精度、提升新能源协调控制水平和综合能源服务能力等方面也大有作为。

王继业认为,大数据是智能电网的核心,而智能电网又是全球能源互联网发展的重要组成部分。随着大数据深入应用,将促使公司的决策从“业务驱动”转变为“数据驱动”,进一步提升管理的效率和效益,同时,充分利用这些基于电网的数据,深入分析后将挖掘许多高附加值的服务,有利于电网安全检测与控制,客户用电行为分析与客户细分,电力企业精细化运营管理等,提升公司管理效益、经济效益以及社会效益。

“不论从外部环境而言还是企业自身发展需要,大数据不是用不用的问题,而是顺势潮流,必须要用。”王继业感慨道。他说,自己从事电力通信行业20多年,行业变化如此之大,今天和过去已经不可同日而语。“数据表面看是信息,但提炼分析后就能找出相关联的规律,再借助各种工具分析规律就变成了决策。大数据的内容很丰富,可以利用的领域很多,它是一个巨大的市场,抓住了大数据就意味着占据了大市场。”

准备好了吗

纵观全球大势,大数据浪潮席卷而来。作为世界上最伟大的科技成果之一,大数据已经成为推进产业变革和重塑产业竞争力的重要力量。顺势而为、乘势而上,无疑是大数据时代下最核心的命题。

国网公司的大数据具有量大、分布广、类型多等特点,背后反映的是电网运行方式、电力生产方式以及客户消费习惯等信息,这些珍贵的数据如果能挖掘分析好也就释放了大数据真正的价值。例如,用大数据分析新增用电客户数量与地区经济发展之间的关系;从电力消费情况看宏观经济趋势等。

中国电力科学研究院技术战略研究中心高级工程师邓春宇认为,大数据好比是一个金矿,但是,想挖出金子也并非易事,“做大数据是非常考验智慧的”。

数据存储无疑是挖掘大数据“金矿”的一个重要内容。存储是大数据的核心,特别是大数据时代对应用需求复杂,对存储的要求也更高。事实上,随着智能电网建设深入,信息采集点越来越多,在一些配电和数据中心的采集点达到百万甚至千万级。目前这些数据大多采用关系型数据库进行存储,随着智能化的不断提升,对数据库处理能力、存储空间、查询能力等方面的要求会更高。与此同时,随着公司信息化建设不断深入,业务系统产生的数据量呈爆发式增长,部分业务系统面临存储升级成本较高、系统响应速度较慢等问题。

针对这些问题,一方面公司对业务系统数据现状进行详细分析,针对数量庞大的历史数据,基于大数据平台开展历史数据归档,不断提升系统访问效率,节约系统存储成本;另一方面,针对业务系统架构进行分析,在可能引起系统访问瓶颈的地方引入大数据技术加以解决。

安全性则是挖掘电网大数据价值的另一个不容忽视的方面。电网的大数据由于涉及众多电力用户的隐私,且地域覆盖范围极广,安全问题较为突出。王继业表示,公司的大数据将按照分级管理的原则,同步规划、同步设计、同步投入运行,并根据数据的重要性以及共享程度,确定哪些是可以开放的,哪些是需要逻辑强隔离使用,从而保证在云基础上数据系统的安全性。

此外,国网能源研究院管理咨询研究所高级研究员孙艺新认为,在安全保障的情况下,利用好大数据还要以电力能源价值链延伸为主线,实现业务价值链向电网外部延伸。一方面,在电力供给、需求、客户负荷特征等数据分析基础上,注重对用户的数据挖掘与价值发现。利用大数据技术,在需求侧管理、家庭能源管理、节能服务、智能家居、95598客户服务等业务中拉近公司与用户的距离,挖掘用户行为的特点;另一方面,由支撑内部管理转向提供外部服务,将数据资产作为一项产品或服务进行变现。

王继业认为,大数据应用有需要继续深化的方面,包括怎样实现内部与内部、内部与外部之间的数据融合,减少壁垒;如何建立一支具备信息化、电力、数据分析能力的复合型人才队伍等。作为一项新生事物,大数据处于不同的发展阶段研究思考的内容也不同。“只有发现问题才有助于解决问题,引导我们走向正确的路径。”

经过反复研究探索和试点,目前,公司大数据的价值正逐渐凸显。例如,公司采用大数据技术,对线损、电量等经营指标进行在线监测和分析。目前,已在部分省(自治区、直辖市)公司进行应用。另外,在今年春节前后30天时间,公司对部分省(自治区、直辖市)公司、333个地市公司共2.75亿用电客户、145亿条用电信息等数据,应用大数据分析方法,分别从用电类别、电网负荷、优质服务等角度,对春节用电情况进行了分析,形成11余万条分析结果。“通过大数据整合人口、经济、用电等数据,可以准确反应区域经济发展和用电客户的消费习惯,将极大地丰富电力增值服务内容。”孙艺新表示。

大幕已经开启

“目前,公司大数据研究和试点工作已经取得阶段性成果,但这并不意味着公司大数据的研究应用画上了圆满的句号,相反,大数据正处于进行时,未来我们要做的工作还有很多。”王继业强调。

9月14日,公司发布信息通信新技术推动智能电网和“一强三优”现代公司创新发展行动计划,强调要加快构建各专业共享的企业级大数据平台,积极开展大数据应用场景设计,用好大数据,充分发挥数据价值。

立足公司的发展战略,未来公司大数据的运用前景光明。“当前,中央提出实施国家大数据战略,公司又正处于构建全球能源互联网的新征程中,信息化的任务繁重。利用好大数据,挖掘大数据的价值,推进大数据在公司系统的广泛应用,是构建全球能源互联网的重要保证。”王继业说。

目前,公司已经建成了覆盖总部和省公司统一的大数据平台。随着国网山东、上海、江苏、浙江、安徽、福建、四川电力和客服中心等试点单位的企业级大数据平台上线试运行。电网业务数据在总量和种类上都已初具规模,接下来的关键就是要做好大数据的各项分析。

当前,电网业务数据大致分为三类:一是电力企业生产数据,如发电量、电压稳定性等方面的数据;二是电力企业运营数据,如交易电价、售电量、用电客户等方面的数据;三是电力企业管理数据,如erp、一体化平台、协同办公等方面的数据。

随着信息化建设推进以及新能源发展,下阶段各专业会涌现更多大数据应用需求,包括公司大数据和其他行业数据的关联性、与经济社会发展之间的关系等。公司具备非常好的从数据运维角度实现更大程度信息、知识发现的条件和基础,从而实现立足数据提供运维服务,创造数据增值价值,进一步推动电网发展方式和公司发展方式转变,为公司构建全球能源互联网,推动实施国家大数据战略,提供更有力、更长远的支撑。

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三、经济发展 电力先行

经济发展,电力先行。当今社会,电力是推动经济社会发展的关键因素之一。一个地区的发展,离不开可靠的电网保障。可以说,拥有一个容量充足、结构合理、调度灵活、安全可靠的现代化大电网,是一个地方综合实力的体现之一。

改革开放三十多年来,电力建设得到长足发展,但目前从经济现代化角度看,需要更加完善的坚强智能电网支撑;从保障民生幸福角度来看,需要更加精细的优质服务;从生态文明建设角度来看,需要更加绿色的电力发展。

在电网建设中要综合考虑到这些需要,一是有利于服务转型升级。着眼于“产业集聚集约发展”等方面的要求,打破行政区域边界限制,调整电网规划布局,促进产业集聚区能源综合利用;提高安全可靠水平与电能质量,满足现代服务业、新兴制造业发展对供电质量的更高需求,体现电网为地方经济发展服务、为客户服务的理念。二是有利于服务城乡发展一体化。电网规划全面融入地方中、长期城市发展规划,统筹站址、通道资源的保护与开发利用。根据地区电力需求发展趋势,及时滚动调整规划和计划安排,有序推进项目建设。实施城乡电网规划一体化,供电服务均等化。三是有利于服务民生保障。拓展服务渠道,提供更加优质、高效、便捷的供电服务;积极推进安居工程等重大民生项目实施;对于生活困难群体,予以用电优惠和更多的便捷服务。四是有利于服务生态文明建设。电力设施建设尽量避让自然保护区、风景名胜区等目标,使电网规划与生态规划相协调。坚持“优化、美化、简化”电网建设理念,注重土地和通道资源节约利用,注重历史文化名城、名镇、古村的配网建设项目外观设计与周边人文环境和自然环境的和谐统一。

电力建设要结合减霾工程,努力实现“清洁能源推动生态文明、可靠供电助力城乡腾飞、智能用电引领美好生活”的目标。

其一,坚持保障能源供应与控制能源总量相结合、调整能源结构与提高能源效率相统一,坚定不移地加快能源发展方式转变,用更加清洁高效的能源保障推动现代化建设进程。

其二,紧紧围绕智能电网发展战略框架,建设“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网。掌握大规模新能源发电并网运行控制协调技术,推广应用大容量储能、清洁能源发电及其并网运行控制等技术。开展设备状态监测系统、输电线路智能巡检等先进技术的应用实践,提高输电安全运行水平。加强智能变电站建设和改造力度,提高智能化水平,建立适应智能化要求的完整运维体系。建设配电自动化与配网调控一体化智能技术支持系统,研究探索主动配电网技术。建设横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统,完善运行稳态监控、综合智能分析和预警决策功能。全面建设用电信息采集系统,建成智能用电小区和楼宇、电动汽车充换电设施和智能化需求侧管理系统,实现电力用户与电网之间的便捷互动。

其三,通过优化调整电网发展规划和合理布局电网基础设施,推进战略性新兴产业做大做强、现代服务业提速发展、传统产业转型改造提升,全力支撑和服务经济社会发展。主动对接高端服务业、新兴产业、先进制造业的产业带、集聚区、示范区建设规划,先行筹划,落实电力配套设施。为智能电网关键技术提供研发应用平台,拓展市场空间,实现智能电网建设与智能电网产业发展相互带动与促进。落实企业用电个性化服务,提升服务效率,开通“绿色通道”,推行“一站式集成服务”,全力服务地方重点项目建设,推动企业节能技术改造。加强城乡电网建设与改造,实现城乡供电标准一体化。

其四,全面对接可持续发展战略和生态文明建设目标任务,紧扣节能减排目标,切实履行低碳环保责任、科技创新责任,打造绿色电网。配合环保节能政策的推行,挖掘自身节能降耗潜力,主动引导客户进行节能改造,促进全社会能源电力使用效率提高及节能意识的培养。开展全过程节约管理,促进资源循环利用,实现最大限度节能、节材、节地。实施全过程环保管理,注重电力设施与周围环境协调融合。主动参与、配合新能源事业的相关研究、开发和建设工作,与新能源制造、发电企业共同努力破解新能源发展瓶颈。

其五,加强客户安全用电管理,加大节能服务和宣传,全方位做好优质服务,助推民生持续改善。积极推广手机支付、支付宝等新型交费渠道,深化“电力掌上生活”智能手机互动平台的使用,全面应用公众微信平台,形成网站、微博、手机客户端、微信等多元、立体的供用电互动机制。加强与政府的协调和联动,提升内外应急联动能力,提高社区居民应对处置突发事件能力。保障安居工程用电需求,加强对保障房建设的全方位、全过程、全天候服务。

(图片来自电工之家)