富祿儀

（國網(wǎng)浙江省電力有限公司杭州供電公司）

0 引言

進(jìn)一步落實(shí)“雙碳”目標(biāo)，構(gòu)建新能源輸送型全新電力系統(tǒng)，尤其在未來發(fā)展中，能源革命的全局性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性被放在一個(gè)較高的位置，在能源供給模式、消費(fèi)模式方面發(fā)生改變，如何解決發(fā)展難題已經(jīng)成為熱點(diǎn)。現(xiàn)階段，數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為全球資源關(guān)鍵要素，優(yōu)致力優(yōu)化全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮具有數(shù)字化的創(chuàng)新性，滲透性，為新能源輸送型電力設(shè)備數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入全新發(fā)展動(dòng)力，落實(shí)能源安全新戰(zhàn)略思想，解決電網(wǎng)設(shè)備中存在的不足，創(chuàng)建為新型電力系統(tǒng)提供服務(wù)的支持思路，為我國電力設(shè)備的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 新能源輸送端電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際發(fā)展情況來說，主要存在如下幾種情況：

1.1 設(shè)備狀態(tài)感知有待提升

一些區(qū)域中的電網(wǎng)建設(shè)存在不足，尤其在電網(wǎng)高端實(shí)驗(yàn)室建設(shè)能力方面有待增強(qiáng)，很多設(shè)備在獲取數(shù)據(jù)方面不全面，會(huì)受到檢測(cè)裝備帶來的一定限制，同時(shí)在進(jìn)行直流設(shè)備檢測(cè)時(shí)，是無法離開制造廠商大力支撐的。比如，750千伏變壓器，由于是一種大型的儀器設(shè)備，依然存在檢修能力薄弱以及檢修裝備配置不理想的問題；設(shè)備源端不具備較強(qiáng)的感知性能，且設(shè)備在投運(yùn)前期，需要重點(diǎn)將安裝工作落實(shí)到位，在此過程中，肯定會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，然而依然不能進(jìn)行有效感知；每一類在線檢測(cè)終端突出了布點(diǎn)不足的問題，致使設(shè)備喪失了一定的感知性能；若是在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無法充分發(fā)揮作用，那么就無法保障各個(gè)設(shè)備有序運(yùn)轉(zhuǎn)［1］。

1.2 設(shè)備信息互動(dòng)有待增強(qiáng)

隨著越來越多電網(wǎng)在規(guī)模方面的擴(kuò)大，電網(wǎng)建設(shè)逐漸呈現(xiàn)一體化這一特點(diǎn)，迎來電網(wǎng)發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)也帶來一定的發(fā)展挑戰(zhàn)，電網(wǎng)穩(wěn)定形態(tài)變得越來越復(fù)雜，用戶、電源側(cè)數(shù)據(jù)暢通性不強(qiáng)，需要短時(shí)間對(duì)全網(wǎng)態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)互動(dòng)能力進(jìn)行提升［2］?，F(xiàn)階段，傳統(tǒng)的采集方式已經(jīng)無法滿足設(shè)備數(shù)據(jù)采集工作相關(guān)要求，更談不上順應(yīng)新能源消納要求，可見，由于市場(chǎng)建設(shè)力度薄弱，多種問題日益突出，在一定程度上阻礙了電網(wǎng)安全運(yùn)行。

1.3 信息綜合分析算法有待革新

現(xiàn)階段，不管是電力系統(tǒng)源的數(shù)據(jù)信息，還是電力系統(tǒng)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息，在應(yīng)用過程中，僅僅局限在單個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)中，未針對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況實(shí)施評(píng)價(jià)，而數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)在設(shè)備評(píng)價(jià)過程中也沒有將自身的價(jià)值呈現(xiàn)出來。另外，開發(fā)工作立足于分析算法，就能夠探究出數(shù)據(jù)存在的作用，對(duì)有效提升設(shè)備管理能力發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用［3］。

2 認(rèn)知并推進(jìn)新能源輸送型電網(wǎng)設(shè)備數(shù)字化轉(zhuǎn)型

在數(shù)字化不斷滲透、創(chuàng)新過程中，在新能源輸送型電網(wǎng)設(shè)備轉(zhuǎn)型中起到一定的支撐作用，進(jìn)一步嵌入到新能源輸送型電網(wǎng)設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)營、和經(jīng)營等多個(gè)方面，加強(qiáng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)之間的互動(dòng)性，為新能源輸送型電網(wǎng)設(shè)備數(shù)字化轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

2.1 提升源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)、效率效益

新能源電網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性，其中包含電力流、信息流多個(gè)而緩解，其中包含的不同組件，在控制方面也存在一定的難度，提出的要求也越來越高。數(shù)字化發(fā)展，將新能源電力設(shè)備系統(tǒng)所構(gòu)成的股環(huán)節(jié)的效益進(jìn)行提升，并非僅僅將信息通信等，一些底層連接感知作為全部重點(diǎn)內(nèi)容［4］。例如，對(duì)于系統(tǒng)整體，電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理、平衡模式發(fā)生一定變化，充分利用多種能源，更好的建立在市場(chǎng)機(jī)制基礎(chǔ)上，充分凸顯一定的開放性，透明性，對(duì)于尖峰時(shí)刻的社會(huì)資源參與系統(tǒng)平衡，儲(chǔ)能資源的規(guī)模化利用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、市場(chǎng)化之間的充分融合。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型中中重點(diǎn)關(guān)注，電力一次系統(tǒng)中提升互聯(lián)互通效果，增強(qiáng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)之間的互補(bǔ)效果，充分發(fā)掘在市場(chǎng)中占據(jù)的關(guān)鍵活力，遵循因地制宜理念做好能源互濟(jì)互補(bǔ)，進(jìn)一步創(chuàng)建更加經(jīng)濟(jì)、互濟(jì)的管理方式。電力二次系統(tǒng)中提升互聯(lián)互通效果，靈活需求側(cè)資源，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)設(shè)施與EMS之間的連接，提升不同系統(tǒng)設(shè)備之間的協(xié)同性。

2.2 推動(dòng)新能源與自然和諧發(fā)展

電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備與數(shù)字化時(shí)代進(jìn)行融合，呈現(xiàn)隨風(fēng)、逐光、激水等特點(diǎn)，將光伏、風(fēng)電為核心的新能源發(fā)電，對(duì)氣象條件也產(chǎn)生一定的敏感度，這種變化對(duì)電力供需的空間、時(shí)間方面帶來極大的不平衡，想要進(jìn)一步提升電網(wǎng)在更高頻度、更深層次的配置優(yōu)化，其中的重點(diǎn)為社會(huì)進(jìn)一步掌握微觀氣象條件、新能源處理、電力供需平衡等，進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)的不同能力［5］。數(shù)字化轉(zhuǎn)型中重點(diǎn)關(guān)注對(duì)信息系統(tǒng)建設(shè)、有關(guān)電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，結(jié)合不同區(qū)域引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電力北斗，在電力數(shù)據(jù)、地理信息多方面數(shù)據(jù)融合過程中，提升對(duì)大自然的精準(zhǔn)分析，促使社會(huì)資源參與電力系統(tǒng)供需平衡，有效提升對(duì)新能源輸送型電網(wǎng)設(shè)備的合理規(guī)劃，促使人類活動(dòng)與大自然生態(tài)系統(tǒng)之間保持平衡性。

3 新能源輸送型電網(wǎng)設(shè)備數(shù)字化轉(zhuǎn)型途徑

3.1 加速設(shè)備智能化建設(shè)

優(yōu)化設(shè)備發(fā)展，朝著智能化建設(shè)方向發(fā)展，增強(qiáng)變壓器在線檢測(cè)能力，保證設(shè)備在線檢測(cè)方法的精準(zhǔn)性，對(duì)線上監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行創(chuàng)新，可以通過鐵芯接地電流這一傳感器，改變線上監(jiān)測(cè)設(shè)備中存在的不足，創(chuàng)建全新的狀態(tài)全景檢測(cè)裝置，保證全過程工作的有效性，為變電站設(shè)備能夠處于正常運(yùn)行狀態(tài)提供支持［6］。同時(shí)，在設(shè)備創(chuàng)新中引入智能化技術(shù)，充分發(fā)揮新型傳感器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升電網(wǎng)設(shè)備工作效率和質(zhì)量?？梢詫?duì)不同設(shè)備進(jìn)行工作信息收集，真正創(chuàng)建以無人機(jī)工作為主的巡檢體系，實(shí)現(xiàn)巡檢工作的本質(zhì)效果提升，創(chuàng)建全新的空、天、地一體體系。例如，在2019年，南方電網(wǎng)與華為之間建立合作關(guān)系，共同創(chuàng)建南方電網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)新中心，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，將華為中“云、管、邊、端”四個(gè)維度數(shù)字化技術(shù)服務(wù)作為關(guān)鍵，為南方電網(wǎng)創(chuàng)建數(shù)字電網(wǎng)、數(shù)字服務(wù)提供支持，更加速南方電網(wǎng)轉(zhuǎn)型。如，云側(cè)方面，基于鯤鵬等硬件成構(gòu)建核心能力、功能組件平臺(tái)，主要對(duì)發(fā)、輸、變、配、用全程經(jīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。管側(cè)，通過華為提供的5G支持，致力于在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中，融入新能源的并網(wǎng)接入、實(shí)時(shí)控制，充分發(fā)揮5G帶來的支撐作用。

3.2 創(chuàng)建立體巡檢與全景監(jiān)控運(yùn)維體系

巡檢過程中，倡導(dǎo)將更多全新技術(shù)融入到其中，如，無人機(jī)，促使巡檢工作更加全面性。重點(diǎn)提升對(duì)點(diǎn)云三維建模技術(shù)的使用，倡導(dǎo)工作人員加深對(duì)智能技術(shù)的研究，探索出無人機(jī)作業(yè)的新方式，同時(shí)將AⅠ記載前端智能識(shí)別作為基礎(chǔ)條件，提升巡航的自主性發(fā)展，保證巡航工作的精準(zhǔn)性、廣泛性。針對(duì)視頻監(jiān)控進(jìn)行創(chuàng)新，致力于擴(kuò)展視頻能夠覆蓋范圍的能力，為輸電全景智能體系建設(shè)融入更多創(chuàng)新元素，才能促使輸電線路呈現(xiàn)更加科學(xué)的發(fā)展，保證監(jiān)控體系的完整性，為巡檢工作順利開展提供支持。如，南方電網(wǎng)集團(tuán)，正是將發(fā)展比較先進(jìn)的數(shù)字建設(shè)引入其中，在電網(wǎng)中建設(shè)無人智能檢測(cè)環(huán)節(jié)，突破傳統(tǒng)人為檢測(cè)的片面性，充分發(fā)揮直升機(jī)在巡檢中的作用，并且將人巡工作作為補(bǔ)充環(huán)節(jié)，從多個(gè)方面開展巡檢，有效提升線路長(zhǎng)度維護(hù)，經(jīng)調(diào)查分析年均增長(zhǎng)7%。在變電方面，南方電網(wǎng)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)新技術(shù)做出深入研究，注重將業(yè)務(wù)和設(shè)備融合，一方面保證操作中更加安全，另一方面也提升巡視效果［7］。通過智能建設(shè)引入，有效減緩人工巡查工作，節(jié)省將近55%的工時(shí)，也從本質(zhì)上有效降低主變停電。

3.3 建設(shè)穩(wěn)定數(shù)字換流站

針對(duì)換流站中的關(guān)鍵檢測(cè)方法進(jìn)行優(yōu)化，將換流變區(qū)域中的智能巡檢系統(tǒng)為基礎(chǔ)條件，對(duì)全站大數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，詳細(xì)分析數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建全面檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)，真正創(chuàng)建與傳統(tǒng)工作模式存在差異的狀態(tài)感知模式。系統(tǒng)建設(shè)過程中，引入智能輔助分析部分，保證系統(tǒng)在工作中具有專業(yè)性、針對(duì)性，可以及時(shí)、全面對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，在自動(dòng)化支持下完成對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析，為數(shù)字環(huán)流站工作順利開展提供支持。同時(shí)，制定風(fēng)險(xiǎn)提前預(yù)警工作，通過動(dòng)態(tài)方式為運(yùn)營模式提供針對(duì)性建議。

4 新能源輸送型電網(wǎng)設(shè)備數(shù)字化轉(zhuǎn)型加強(qiáng)數(shù)據(jù)的互動(dòng)性能

4.1 保證電源側(cè)數(shù)據(jù)上送效率

進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展時(shí)代，針對(duì)新能源整個(gè)過程的狀態(tài)感知能力，分別從事故前、事故中、事故后等不同環(huán)節(jié)進(jìn)行增強(qiáng)，爭(zhēng)取能夠?qū)π履茉垂收线M(jìn)行深入、全面分析，并且可以對(duì)功率損失做出詳細(xì)統(tǒng)計(jì)，通過跟蹤這一方式加強(qiáng)全網(wǎng)可控處理的動(dòng)態(tài)監(jiān)控［8］。同時(shí)，建立包含電站端的全新評(píng)價(jià)系統(tǒng)，充分發(fā)揮系統(tǒng)中新能源發(fā)電并網(wǎng)性能，提升系統(tǒng)在檢測(cè)工作中的及時(shí)性、動(dòng)態(tài)性功能，致力于創(chuàng)建新能源集群連鎖故障評(píng)估體系，可以針對(duì)可能發(fā)生的故障進(jìn)行全面防御，為新能源集群工作的順利開展貢獻(xiàn)一份力量，保證控制效果的同時(shí)促使工作朝著精細(xì)化方發(fā)展。

4.2 優(yōu)化用戶側(cè)數(shù)據(jù)融合效果

創(chuàng)建較大范圍控制構(gòu)架的時(shí)候，要凸顯可控需求側(cè)資源特點(diǎn)，發(fā)揮其在參與中的優(yōu)勢(shì)，保證構(gòu)建呈現(xiàn)分成結(jié)構(gòu)，加深對(duì)智能先進(jìn)技術(shù)的探索，致力于創(chuàng)新出電動(dòng)汽車等，具有新能源物質(zhì)，并且在負(fù)荷數(shù)據(jù)方面得到精準(zhǔn)控制，從根本上優(yōu)化側(cè)資源的不同環(huán)節(jié)，如“接入環(huán)節(jié)、建模環(huán)節(jié)、監(jiān)視環(huán)節(jié)、調(diào)整環(huán)節(jié)”。真正解決信息之間存在的孤島情況，發(fā)揮生產(chǎn)指揮中心起到帶領(lǐng)效果，進(jìn)一步和營銷系統(tǒng)之間建立合作關(guān)系，共同建設(shè)符合需求側(cè)資源參與的全新方式，提升各部分之間的互動(dòng)性，真正創(chuàng)建源網(wǎng)荷共同發(fā)展的全新模式，進(jìn)一步凸顯生產(chǎn)指揮的價(jià)值性。

4.3 加強(qiáng)對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估模型創(chuàng)新

一方面，與時(shí)代共同進(jìn)步發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升對(duì)信息的整合效果，全面掌握設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，并且可以將運(yùn)行信息進(jìn)行收集，從設(shè)備狀態(tài)入手建立評(píng)估模型，為設(shè)備的正常運(yùn)行提供支持。同時(shí)做好對(duì)設(shè)備的全過程評(píng)價(jià)，發(fā)掘有關(guān)數(shù)據(jù)中的價(jià)值信息，通過一些新算法，提升評(píng)價(jià)有效性，保證全過程評(píng)價(jià)系統(tǒng)更加完善。加深對(duì)知識(shí)圖譜內(nèi)容的研究，充分發(fā)揮其對(duì)設(shè)備狀態(tài)分析中的運(yùn)用效果，對(duì)協(xié)同算法管理體系進(jìn)行創(chuàng)新，針對(duì)設(shè)備中存在的問題進(jìn)行解決。建立全新的預(yù)警模型，多方面運(yùn)用設(shè)備巡檢、檢修中的有關(guān)數(shù)據(jù)，為設(shè)備的全過程狀態(tài)評(píng)價(jià)提供支持。發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行深入分析，有效完成對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

另一方面，對(duì)各個(gè)設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)分析，利用電網(wǎng)設(shè)備中包含的線上監(jiān)測(cè)部分，發(fā)揮檢修、巡檢效果，加強(qiáng)輔助效果，為科學(xué)的鼓掌診斷提供支持。所以，充分利用時(shí)間序列等一些算法，全面對(duì)設(shè)備處于的狀態(tài)進(jìn)行分析，重點(diǎn)關(guān)注趨勢(shì)、圖譜等幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在數(shù)據(jù)的支持下掌握闡述特征，以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建為向量機(jī)提供支持的分類模型，將獲取的全新信息融入到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，不僅對(duì)信息更新，也對(duì)向量機(jī)分類模型起到一定的反促進(jìn)效果。通過獲取的時(shí)序圖信息，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)設(shè)備處于的異常狀態(tài)，可以采用文字這一方式對(duì)可能發(fā)生的故障進(jìn)行描述。全方面對(duì)信息開展分析工作、處理工作，從已經(jīng)具備的環(huán)境條件進(jìn)行分析，結(jié)合設(shè)備負(fù)載情況完成評(píng)估工作，可以自動(dòng)提供對(duì)負(fù)載程度提升的有效方式。

5 結(jié)束語

綜上所述，在社會(huì)迅速發(fā)展背景中，電力系統(tǒng)建設(shè)中也增加更多全新動(dòng)力，如，人工智能技術(shù)，一方面為深入研究電力系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，另一方面也為加強(qiáng)設(shè)備管理提供支持。致力于通過建設(shè)全新的管理部門，不僅引入新型感知系統(tǒng)，也對(duì)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)進(jìn)行完善，多部門協(xié)同優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)備，保證高效、高質(zhì)輸出清潔能源，為我國更好的實(shí)現(xiàn)雙碳這一目標(biāo)貢獻(xiàn)一份力量。