国家电网自主研发新型电网运行控制系统

来源：中国能源新闻网 时间：2025-04-25 09:34

新型电网运行控制系统：赋能电力系统数字化智能化发展

中国能源新闻网记者 周倜然 通讯员 李堃

　　为了加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，更好推动能源生产和消费革命，保障国家能源安全，近年来，国家电网有限公司自主研发了适应高比例新能源接入的新型电网运行控制系统,主要包括大电网电磁暂态仿真、多时空优化调度控制和全域协同故障防御，并以此为“中枢”,推动源网荷储协同互动，有力提升电网灵活性与韧性。

　　目前，该系统应用于我国30个省份,支撑我国风电、太阳能发电装机容量由2016年的约2.3亿千瓦增长至2024年的约14.1亿千瓦，新能源消纳水平从83.7%提升至96.1%，大幅提高电网输电能力和大范围电力保供能力，保障国家电网安全稳定运行。

　　发电侧：匹配多元化电源结构的“中枢神经”

　　“系统监测到江北光伏出力激增，建议立即调整游圌直流功率！”4月20日7时，国网江苏电力调度控制中心调度员杨康面前的智能终端发出预警。此时距离午间用电高峰还有4小时，新型电网运行控制系统已通过数字孪生技术推演出未来12小时电网运行态势，精准锁定过江线路的潜在过载风险。

　　近年来，新型电力系统正在加速构建。在江苏，发电主体由单一的燃煤发电，转变为风、光等新能源发电和煤电并存的态势，新能源消纳压力日益增加，这就需要一个能够匹配多元化电源发展趋势的“电网大脑”。国网江苏电力利用新型电网运行控制系统实现了对电网各类设备的智能分析与控制。

　　“电厂发多少电，发出来的电往哪儿送，都是靠调度系统来控制的。运行控制系统就相当于电网运行的大脑。”国网江苏电力调度控制中心调度运行处处长仇晨光介绍。

　　据仇晨光介绍，新型电网运行控制系统是在传统调度控制系统的基础上，在数据采集范围、系统运算能力、省市协同效率、基础调度功能等方面进行了全面升级，具备信息感知更立体、实时调度更精准、在线决策更智能、运行组织更科学、人机交互更友好、平台支撑更坚强等特征。

　　针对新能源发电的特点，新型电网运行控制系统量身定制了实时“电网画像”功能，通过在线滚动计算当前电网的动态输送能力，精准反映电网实时运行状态。“根据电网精准画像，我们就可以精准调控火力发电厂的发电量，让电网多利用新能源，提升新能源发电的利用率，也能避免极端情况下新能源发电过多，而危及电网安全运行的情况。”国网江苏电力调度控制中心调度运行处副处长李杰介绍。

　　电网侧：打造精益化电网调控的“智慧管家”

　　2024年3月1日，白鹤滩入苏特高压直流工程姑苏换流站功率互济方式实现全额满功率运行，最大互济功率达200万千瓦。这是目前世界上最强大、最灵活的功率控制手段。这背后，新型电网运行控制系统通过建立功率互济智慧算法，实现不同功率互济目标下智能生成电网调度策略，进一步提升苏锡常南部电网供电能力。

　　除了在省内功率互济发挥作用，新型电网运行控制系统还支撑电网“西电东送”跨区跨省清洁能源消纳。江苏作为经济强省，年用电量位居全国前列，但省内能源资源相对匮乏，难以满足迅速攀升的用电需求。因此依托我国“西电东送”战略，从省外引入清洁能源，成为实现江苏经济绿色、可持续发展的破题之举。国网江苏电力基于新型电网运行控制系统构建精益化预调度体系，实现多时间尺度的安全校核和源荷调节，支撑跨省跨区清洁能源的大规模消纳。系统累计发送调节指令千万余次，全部正确执行，累计开展安全校核10万余次，有效支撑了±500千伏龙政直流、±800千伏锦苏直流、±800千伏建苏直流三大“水电入苏”，累计接收消纳清洁水电超过7000亿千瓦时，相当于减少二氧化碳排放超6亿吨。

　　采集范围更广、计算精度更准、响应速度更快，也是新型电网运行控制系统的亮点。据介绍，在江苏，新型电网运行控制系统的采集范围由原来的3200条220千伏以上的高电压等级电力线路，拓展到现在全省78000多条10千伏以上的线路，采集线路数量拓展了约24.5倍。有了更加庞大的数据基础，该系统通过分析计算，更加全面精准地掌握电网运行态势。

　　用电侧：服务全天候电力供应的“最强大脑”

　　电力服务的未来在哪里？“智能化”是绕不开的答案。近年来，人工智能技术为各行各业注入了新动能，电力服务也不例外。

　　从以往“用户停电→拨打电话→维修跟进”的被动服务，到如今“提前感知故障→主动生成解决方案”，我们正在见证供电服务的一次智能化飞跃。

　　2024年12月15日15时30分，江苏南通市因大风天气发生线路故障，导致停电。往常这种故障需要人工逐条线路排查，修复可能要数小时。现在故障发生的那一刻，新型电网运行控制系统中的AI供电服务指挥模块便瞬间“感知”，随即开始“触诊”，仅用47秒，就分析出原因并锁定故障点，1分钟内生成抢修指令，推送给现场抢修人员。现场抢修人员按照系统建议，经过35分钟的紧急抢修，成功恢复供电。

　　据悉，新型电网运行控制系统可以根据气象预测、新能源发电预测、区域发用电预测、停电计划等数据信息，进行模拟推演，实现未来10小时内的气象灾害、设备临时检修、线路突发故障等潜在风险的预警，并在线自动生成故障处置预案，提升电网故障恢复响应能力。

　　“比如说，在传统调度工作中，需要人工进行电网故障判断和分析，而新系统引入了人工智能技术，在发生故障后，能够自动定位故障点，预判故障风险，并能够自动出具故障处置方案，为调度工作人员提供决策参考，提高了故障处置效率和智能化水平。”国网江苏电力调度控制中心调度员杨康介绍。

　　微电网是实现用户就地开发利用清洁能源、降低用能成本的重要手段，是提升地区经济、环境效益的重要助推器。在江苏，国网江苏电力在新型电网运行控制系统中，创新性地构建了主配微协同控制体系，全面监视全网、分区、台区等不同空间层次上的发用电情况，精益化统筹主网、配网和微网的运行方式，引导微电网绿色能源实现就地就近消纳，帮助电力用户降低用电成本同时减少碳排放，推进地区绿色经济的发展。

　　以江苏省规模最大的工业园区级微电网——常州武进高新区创新产业园为例，该微网年用电量约4200万千瓦时，建设1.61兆瓦分布式光伏。依托主配微协同控制体系，实现园区内光伏、储能、充电设施以及空调等发用储设备与大电网的协同调控，为建设绿色近零碳园区微网提供范例。

　　责任编辑：沈馨蕊