青海新型电力系统技术创新中心建设发展目标是什么

青海新型电力系统技术创新中心建设发展目标是什么

新型电力系统前沿引领技术研发与应用为目标。根据查询中国帆雀新闻网信息显示，青海新型电力系统技术创新中心的建设发展目标是以新型电力系统前沿引领技术和关键共性技术研发与应用为目标，产学研协同推皮纳进能源电力技术重大课题攻关、科技成果转移燃轿没转化与产业孵化，着力构建青海特色的新型电力系统技术创新体系和产业链创新生态。

为什么新电力离不开数字化？

利用传感器、物联网、大数据、人工智能等技术，结合数字孪生技术，实现对电网的全面监测和管理。收集实时数据帮助分析电网中的各种变量：电压、电流、温度、功率等，将及时发现潜在问题并采取措施。

主要应用包括：

当数字孪生电网检测到电网某个部件的电流过大时，它可以发出警报并建议进行检修或更换。模拟电网的运行状态，及时发现故障并进行诊断。

收集大量的电网数据，从而预测未来的负荷需求，当数字孪生电网发现某个电站的发电效率较低时，可以自主调整发电机的参数以优化发电效率。数字孪生电网可以模拟电网的运行状态，并通过人工智能技术对其进行优化和控制。

如上图所示，多维度、实时的、动态呈现虚拟电厂接入的各类负荷资源（如小水电、太阳能发电机组、路灯照明系统、商业楼宇空调、工业企业用能设备、5G 基站、岸电资源等）运行实时状态与技术参数变化趋势；展示虚拟电厂运营调度过程以及评估指标信息展示虚拟电厂各类负荷资源技术参数变化趋势，以可视化技术全面支撑虚拟电厂经营决策。

建立一个数字孪生模型——虚拟电厂，模拟真实电网的运行状态和行为。在电网中部署传感器和监测设备，如智能计量表、电流传感器、温度传感器等。将收集到的数据需要进行分析和处理，实现智能控制和优化。再利用数字孪生模型和实时数据，建立智能控制系统，实现电网的负载预测和优化的智能控制。

虚拟电厂接入的负荷资源中包括充电站充电系统，此页面通过数据采集，实时的、动态的展示充电系统状态监测，包括设备当日充电放电量，设备功率以及各设备在线状态信息。其中调控电量信息图可展示计划目标调控电量以及实际调控电量。通过实时计算电量偏差率，业务人员可直观查看虚拟电厂调控电量业务内容，做到实时性，直观性，便捷性。

负控执行业务部分内容主要记录各年份负荷调控执行记录，通过高效，流畅，简洁，美观的设计页面来展示。全面掌握负荷控制执行情况，包括负荷实时监测、负荷压降结果分析等。负荷实时监测是指在负荷控制执行过程中，总部对各网省的实际负荷曲线、基准负荷曲线、目标负荷曲线、控制命令执行情况进行监测。

数字孪生智慧变电站的出现改变着传统变电站运维模式，实现变电站智能化、绿色化的转变，加快构建“无人值守+集中管控”的变电运维新模式的转型升级，亦推进了智慧电网的发展。

今天将Hightopo轻量化的 3D 可视化场景，建立动态的数字化变电站模型，数字孪生变电站可视化系统。多维度呈现变电站运维场景，实现变电站运行状态实时监测，运维设备、控制系统和信息系统的互联互通。加强变电站设备的全状态感知力与控制力，增强变电站安全生产保障能力，提高运检精益管理水平。

通过 3D 可视化技术，展示电压互感器和电流互感器供电的全部回路走向，结合科技感元素模拟电流流动效果，实现对一次设备（变压器、断路器、隔离开关等直接用于生产和使用电能的设备）运行工况的监视、测量、控制及调节等。

通过三维虚拟仿真的变压器组装动画，介绍变压器设备的工作原理以及装配过程，直观展示变压器主要部件的构成及安装位置，配以文字说明介绍其主要特性，逼真且具有科技感带入。由 HT 自主研发的这套 3D 可视化系统，可作为变压器现场安装及维护工作的仿真培训资料，高效而又灵便的实现新员工的变压器工作原理教学。

数字孪生正在运行的火力发电厂，搭建数字化运营平台，对发电厂进行工厂式精细化的数字化管理，提升企业对整个发电厂业务进行数字化管理能力。

基于 UWB 定位基站或其他定位硬件基础，在三维场景中实现厂内员工实时定位可视化功能。在集控中心部署可视化管理系统，管理人员可以实时监控厂区在岗人员的位置，通过场景交互可以直观地查看员工信息、联系方式、行动轨迹等数据。

可视化搭建火力发电厂复杂环境下无死角全覆盖可视化场景，深度开发应用智能发电控制技术，提升发电企业智慧管控、智能运行、智能安全监控、智能分析与远程诊断等综合能力，构建面向未来的智慧燃煤发电创新管理运营模式。

厂区三维场景中，在室内和室外设置了视频监控点位，以明显的图标展示其位置。本案例采用的是支持识别人员行为的监控设备，可对安全帽穿戴、工作服着装、接打电话等违规行为进行捕捉与告警，并记录在摄像头报警记录中。存在报警信息的监控点位会出现明显的告警效果，支持管理者及时点击查看实时监控影像以及抓拍记录。集成各类子系统的设备告警信息，在可视化系统中展示所有的告警信息。

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。

将 Web 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，为用户带来“赛博朋克”的视觉体验。采用轻量化重新建模的方式，设计师就有“设计”的发挥空间，展现更多美学创意。支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据。

通过完整复现的园区能量系统，实现分布式光伏发电系统、储能系统、太阳能+空气源热泵热水系统的综合管控。通过智慧能源管理系统，实现建筑能效管理、综合节能管理和“源网荷储”协同运行。

2020年我国能源消费产生的二氧化碳排放中，电力行业占能源行业二氧化碳排放总量的42.5%左右 ，电力行业的碳达峰、碳中和进度将直接影响整个碳达峰、碳中和目标实现的进程。 因此，大规模接入新能源、限制化石能源总量，构建以新能源为主体的新型电力系统，是实现清洁低碳安全高效能源体系的必要手段。

新型电力系统中，电源、电网、储能、负荷（源网储荷）各个环节相互耦合，使得电力系统的分析必须由过去孤立分析方式，向各个环节的协同分析转变。因此， 构建数字电网，形成以数据为核心的生产要素，推进电能、风能、太阳能等多种能量流和由数据构成的信息流的深度融合，打通源网储荷各个环节，实现多能源网的协同互动，是电力系统对国家实现碳达峰、碳中和目标提供主动支撑的有效途径。

深入发展电网数字化将有力地推进新型电力系统的建设： 一方面， 数字电网将使得数据采集终端在数量上越来越多、在类型上越来越广，使得数据在数量和类型上大大增加。同时，各种跨域、跨业务数据系统之间的壁垒逐渐被打破，不同数据系统之间的数据共享为跨域、跨业务数据分析提供了广泛的数据基础； 另一方面， 数字电网的建设将催生更加有效的数据处理技术。边缘计算、云计算、人工智能等新一代数字技术的发展，将为新型电力系统中的不同场景、不同领域、不同业务提供更加有力的技术支撑。

在此背景下，如何有效获取大量数据，并对其进行关联和综合分析，实现对新型电力系统中各个环节各类场景的准确、统一和全面感知（即数据融合），是电网 可观、可测、可控 的重要手段。

新型电力系统中的数据融合主要包括三个关键步骤： 第一，数据采集层面， 通过广泛部署小微传感、芯片化智能终端和智能网关，采集大量数据，为电网的全面感知提供有效的数据基础； 第二，数据处理方面， 通过充分发挥运用数据融合技术，充分挖掘数据间的关联性，实现数据间的补充和增强，增强新型电力系统中万物互联和全面感知的能力； 第三，数据应用方面， 通过跨领域、跨业务数据系统之间的数据共享，加速实现电网状态、设备状态、交易状态、管理状态的全面透明。

新型电力系统中，数据融合有利于对目标进行精确感知，从而实现电网的 全面可观： 数据融合从多种维度对同一目标进行感知，使得被感知目标全面可观； 精确可测： 单一数据表征的信息有限，一定程度限制了目标感知的精确性，数据融合通过数据之间的补充和增强，实现被感知目标的精确可测； 高度可控： 对被感知目标的全面可观和精确可测，使得目标越发“透明”，有利于实现其高度可控。

新型电力系统中，数据融合有利于实现源网储荷各个环节的协同， 从而能统筹好新能源与电力保障的关系： 风光等新能源发电具有较强的随机性、波动性和间歇性，在目前技术条件下可能出现因其波动性导致的电力支撑能力不足问题，且新能源发电对极端天气的耐受能力相对脆弱。数据融合通过电网和新能源之间的协同运行，使电网及时做出相应措施应对新能源的不稳定性，保障电力持续稳定输出； 统筹好新能源与电网安全的关系： 新型电力系统中，源网储荷各环节高度电力电子化，电网将呈现低转动惯量、宽频域振荡等新的动态特征，电力系统的稳定性问题更加复杂。数据融合通过多能源之间的融合，准确把握新型电力系统的运行特性； 统筹好新能源与电能供应经济性的关系： 新能源能量密度小、发电年利用小时数低，且大型新能源基地通常远离负荷中心，为保障高比例新能源并网消纳、系统安全与可靠供电，总体上新型电力系统建设和运营成本将上升。数据融合通过统筹系统可靠安全供电和经济性之间的关系，结合电价趋势分析，推动电源侧降本增效，用户侧节能提效。

（董旭柱系武汉大学电气与自动化学院院长，姚森敬系南方电网数字电网研究院有限公司新型电力系统数字化技术研究所所长）

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