来源:中能传媒能源安全新战略研究院 时间:2026-09-08 13:01
刘联涛 刘飞 杨林慧 赵丛渊 郭树峰
(国网青海省电力公司经济技术研究院)
截至2026年6月底,青海省电力总装机超8500万千瓦,其中清洁能源装机占比超93%,新能源装机占比超74%,系统新能源消纳、安全稳定运行压力持续增加,加快推进电网智能化建设成为破解当前困境的重要路径。《关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》明确将“人工智能+电网”列为重点发展方向,要求紧密围绕新型电力系统下的电网安全、新能源消纳等需求,全面推进电网规划设计、调度运行、设备运维等全环节智能化升级,这为青海新型电力系统智能化发展指明了方向。本文立足青海新型电力系统智能化发展基础,分析面临的主要问题,探索提出在新型电网平台建设、电力市场体系建设、新业态接入、智能微电网发展等方面的智能化发展路径。
一、青海新型电力系统智能化发展基础
截至目前,青海已建成省级配电自动化主站1座、地市(州)配电自动化主站8座,配电网智能化管控体系基本成型;建成全国首个省级能源大数据中心,并以此为底座升级打造了清洁能源和绿色算力调度中心,目前已实现全省612座清洁能源电站集中监控和182座新能源电站的功率预测。可宏观监测全省算力中心4.9万组机架、1.8万台算力服务器、2.8万P算力资源。通过深化电碳模型分析和应用,建立全省重点企业“电—碳”账户994家,初步建成服务新型电力系统的“电—算—碳”数字应用生态体系。
二、发展面临的主要问题
一是系统运行方式的不确定性持续攀升。随着新能源、电动汽车海量接入,电源波动性增强、负荷峰谷差扩大,预计2030年青海新能源日内理论最大功率波动约2000万千瓦、占最大负荷的93.5%;随着电网节点规模指数级增长,到2030年青海规划仿真数据计算节点数将达11000个,是当前的2.6倍,运行方式去典型化特征明显、复杂多变,传统分析方法已难以适应新要求,制约新能源消纳和系统高效运行。
二是主网故障演化机理的不确定性持续增加。新能源、储能与直流输电等大规模建设,推动电力电子设备密集接入。预计2030年,青海电力电子化电源装机(风电、光伏累计装机/总装机)占比达79%,系统内秒级、毫秒级交流电机过渡过程与微秒级电力电子开关过程相互交织,设备模型与响应特性更趋复杂,故障演化不确定性大幅增加,传统“经验初选+经济/安全性后校验”的规划方法已难以为继,制约主网稳定运行。
三是配电网智能协同与数据支撑能力不足。过往重网架建设、轻智能布局,一、二次设备、通信网络协同适配性不足。部分中压线路智能化设备缺失,故障处置依赖人工、电网自愈能力薄弱;终端运维管控不到位,全省18.7%的中压电网永久性故障由终端异常引发;通信数据传输能力有限,无法支撑故障精准研判、定位及快速复电的智能化运维需求,直接制约配电网供电可靠性提升。
四是新业态主体产权分界、安全管控界面不清晰。随着充换电设施、虚拟电厂、绿电直连等新业态规模化并网,电网源荷双向互动、潮流随机波动特征日益凸显,现有调度体系难以有效支撑多主体协同联动与精准调控;同时,新业态在运行、数据、网络等方面存在风险,发用两侧安全责任分担机制尚不健全,加大电网在并网管理、安全兜底等方面责任与成本。
五是电力市场全链条数智化支撑能力不足。当前电力市场面临供需研判难、多类型交易决策复杂、交易执行过程监管链条长、购售结算业务环节繁杂等痛点,且青海中长期市场与现货市场未实现有效衔接,传统手段难以支撑电价预测、报价磋商及履约动态追踪,全流程监管闭环实现困难;随着10千伏及以上工商业用户进入电力市场,交易主体呈现低电压化、小用户化,海量数据归集与资金清算依赖人工,易形成效率短板,结算公允性、标准化水平待加强。
三、青海新型电力系统智能化发展的路径探索
聚焦青海智慧融合的新型电力系统建设目标,以新型电网平台构建为主线,着力打造集“物理互联、数字赋能、市场运营、协同治理”于一体的现代化能源配置枢纽,围绕上述架构体系,探索提出以下青海新型电力系统智能化发展路径:
一是构建新型智能调度体系。通过机器学习充分挖掘各因素与电源出力、负荷的关联关系,不断提高功率预测准确性和动态研判能力。建设具备“综合智能感知、集中分析决策、分布监视控制、云边高效协同”功能的新型调控平台,推动电网调度模式向“主配微协同、源网荷储互动”转型,并与全国统一电力市场深度融合、高效协同。在此基础上,部署断面毫秒级自动闭环控制策略,动态优化电力传输路径,最大程度提升电力系统运行质效。
二是推进全域协同的通信网络建设。主网层面,建成“主网智强、高速安全”的骨干通信网,实现通信网架构灵活、带宽充足;配网层面,建成“中压融合、低压透明”的配电通信网,实现配电业务低时延、高可靠、广覆盖;要按期完成“公专结合、天地一体”的卫星通信网建设,不断提高极端条件下应急通信保障能力。在数据处理层面,构建“就地处理+边缘计算+云端协同”三级架构,实现实时业务就地自治、区域业务边缘分析、全局业务云端迭代,形成云边端智能协同闭环。
三是推进能源大数据中心平台建设。深度融合人工智能技术,创建一体化、标准化综合智能数据平台,有序嵌入各专业子平台及各项业务分析模型,破除专业与层级信息壁垒,打通数据同源、互通共享通道,构建统一治理、灵活调用的数据资源池;依托平台实现海量发电单元、用电单元数据的集中监视与协同控制,完成毫秒级数据调取、远程在线数据分析与智能研判,支撑跨场景业务协同运算,提升资源优化配置能力。
四是构建主网全频域全时间尺度智能化仿真工具。采用“机器自主分析、人工最终决策”的工作模式,实现海量场景智能筛选,覆盖人工分析盲区,具备覆盖微秒—毫秒暂态过程、分钟—小时级短期过程、中长期的全过程仿真能力,同时可自动校核分析新能源出力骤降、变电站全停、开关拒动等严峻工况,实现故障自动预警、故障处置方案智能生成,推动仿真规模、精度和维度全面跃升,保障青海电网供电可靠性。
五是构建一、二次协同的数智化配电网。严格落实一、二次设备同步建设、同步投运标准,从源头筑牢电网智能化、柔性化运行根基;结合青海高原地域特征,差异化制定适配高原的一、二次设备升级改造方案,以整组线路为单元推进标准化、数智化水平提升,系统推进存量设备智能化迭代与主站系统并网接入,建成全域感知、数据贯通、状态可控的数智化配电网网架,助力青海配电网安全高效运行。
六是构建多元新业态统一管控平台。搭建“内部自治、统一调度”的双层管控架构,规范充换电设施、绿电聚合、虚拟电厂等新业态并网准入标准,明确权责划分。依托电价机制智能驱动有序充放电,开展车网互动试点,完善多主体协同调控机制,提升源网荷储协同效能。压实涉网安全责任,筑牢新能源风险防控、数据安全防线,深化人工智能赋能电网业务,全面提高新业态智能管控能力。
七是构建灵活智能的微电网调控体系。统筹推进囊谦县、杂多县等保供型微电网落地建设,依托储能设施补强末端供电保障能力。搭建一体化智能调控平台,汇聚分布式电源、储能、负荷运行数据,打通主配网与微电网调度壁垒,建立分层分级、双向联动的柔性调控机制,实现微电网功率自平衡、故障自处置、能源就地高效利用。
八是构建数智驱动的电网智能运维体系。打造公司级云边协同智算中心,逐步实现各地市公司、重点变电站边缘智能算力全覆盖,为输变配专业电网智能运维筑牢算力底座。融合无人机、机器狗、在线监测等多源数据,运用智能图像识别、北斗定位技术,搭建“立体巡检智慧大脑”运维架构,形成数据自动采集、异常智能预警、处置决策智能生成的工作链条,推动运维由事后处置向事前预警、主动防御转变。以海东市乐都区配网透明化为示范,探索建设柔性互联、全透明感知的新型数智配电网,推动配网运维抢修管理模式智能化升级。
九是构建数智融合的电力市场服务体系。依托大数据建模研判电力供需格局与电价运行趋势,支撑中长期、现货、辅助服务交易科学开展,智能辅助市场主体完成交易磋商、报价决策与线上合同签约,提升市场交易决策的精准性与前瞻性。依托全链条数据贯通能力,推进购售一体化结算模式落地应用,自动完成低电压化、小用户化等交易数据归集、电量核算、资金清算与价值量化,精准锚定各市场主体供电、调峰服务收益,以数智化赋能实现电力市场结算高效化、标准化、公允化。
责任编辑:沈馨蕊