智能电网时代,输电技术迎来重大革新

发布时间:2025-05-08    浏览:0

在当今智能电网时代,输电技术正经历着前所未有的变革与突破。随着新能源发电占比的不断攀升以及极端天气事件的日益频繁,电力系统面临着保障供电安全、提升新能源消纳能力等诸多严峻挑战。在此背景下,一系列创新技术应运而生,为构建更加高效、可靠、绿色的电网提供了坚实支撑。

南方电网超高压公司大理局在主网架数字化领域取得了重大飞跃。2024 年 12 月 20 日,该局成功将 ±800 千伏滇西北至广东特高压直流输电工程起点站新松换流站全面升级为数字化智能换流站。与此同时,±500 千伏金中直流输电工程起点站金官换流站也顺利完成物理电网智能化升级改造。这两条直流线路的智能化升级意义非凡,不仅实现了 “西电东送” 主通道的全景感知、全域融合和全链可控,还大力推动了跨区域输电网生产业务的数字化转型。

面对换流站设备规模持续增长与人员短缺的突出矛盾,以及云南地区地震、地质灾害频发的复杂情况,传统人工巡视方式已难以满足实际需求。大理局借助数字技术的集成应用,成功实现运维业务全自动化,极大地提升了运维质量与生产效率,有力确保了电网安全稳定运行。

配电网作为电力系统的 “毛细血管”,其重要性不言而喻。自 2024 年 10 月起,国网嘉兴供电公司在浙江嘉善地区配电网网格化规划中试点全方位运用配电网自动规划系统,显著提升了配电网规划建设的质量与效率。目前,该系统已在浙江省 7 个地市广泛推广应用。

据国网嘉兴供电公司发展专业工作人员常明介绍:“通过系统自动生成规划方案,规划用时从以往的 3 至 4 个月大幅缩短至 1 至 2 周,且规划结果更加精准。” 该系统创新了配网规划数字化管理模式,将电网数据模型与地方城建 “多规合一” 数据模型进行空间耦合,实现了电网规划与国土空间规划的全面统筹、有机衔接。统计数据显示,使用新系统后,规划项目执行率较以往提升约 12%,规划可研偏差率降低约 16%。

数字技术从多个维度助力电网变得更为坚强。通过智能传感器实现实时数据采集,并结合智能诊断技术,能够及时察觉潜在故障;借助大数据与人工智能技术,可实现精准负荷预测和智能调度决策;在故障发生时,能迅速定位并隔离故障区域,自动恢复供电。此外,数据驱动的规划决策和仿真优化设计,能够强化电网规划与设计,全方位提升电网的坚强性与可靠性。

在 “双碳” 目标的引领下,具有波动性、随机性、间歇性的新能源大量并网,分布式光伏、新型储能、虚拟电厂等海量新型电力经营主体纷纷接入电力系统。这使得电力系统的复杂程度大幅增加,给电网安全稳定高效运行带来了巨大挑战。

2024 年 12 月 19 日,国家电网重磅发布千亿级多模态行业大模型 —— 光明电力大模型。作为能源电力领域的人工智能 “专家”,该模型为电网安全稳定运行、促进新能源消纳以及做好供电服务提供了有力支撑。

光明电力大模型已在电网规划、运维、运行、客户服务等多个关键领域得到实际应用。以电网运维为例,换流变压器作为电能转换输送的核心设备,零部件多达 1000 多个,一旦出现缺陷,快速、准确研判缺陷类型并精准定位难度极大。国网山东电力运维人员孙慧表示:“光明电力大模型目前已学习 2000 多项故障案例,具备 13 项‘常见病’诊断能力。以往我们组织设备研发、试验测试和运维检修联合专家团队到现场评估,至少需要一周时间,现在只需轻点鼠标,很快就能得到诊断结论。”

驯服不稳定的新能源,是构建新型电力系统面临的核心难题。中国工程院院士李立浧指出,新能源不可预测的原因在于人类对气候气象和新能源出力特性的耦合机理尚未完全掌握,现有系统调节能力和市场机制难以完全适应大规模新能源带来的电力电量实时平衡问题。而人工智能技术在让变幻莫测的新能源变得可靠方面发挥着关键作用。李立浧认为,人工智能技术使海量新能源接入电力系统成为可能,为电力系统运行提供智能导航。

南方电网电力调度控制中心水电及新能源处主管邓韦斯介绍,新能源功率预测不仅需要更精准的气象预报,还需要质量更高的新能源运行数据和算法。为此,南方电网打造了新能源功率预测智慧平台。这是一个完全开放的试验场地,已接入南方 1300 多个新能源场站、超 13 亿条新能源运行数据,新能源预测厂家可在这个生产运行镜像环境中进行算法开发和技术探索。

建设数智化坚强电网不仅资金投入巨大,而且技术要求极高,离不开能源电力产业链各要素的深度整合,也少不了发挥央企原创技术策源地的带动作用。为构建自主可控的电网数字化智能化产业生态,2024 年 12 月 27 日,国网信通产业集团对外发布新型电力系统国家新一代人工智能开放创新平台,并正式启动位于成都天府新区的数智电网科创园。

国家电网有限公司数字化工作部副主任王磊表示,强化数智赋能赋效,加速产业建圈强链,构建数智产业新生态,吸纳更多优质企业共建电网数字化智能化生态,对于带动全产业链协同发展具有重要意义。

在构建产业生态方面,南方电网积极牵头组建电力行业人工智能联盟,联合华能集团、中广核集团、华为、百度、清华大学等众多企业和高校,形成了完整的产学研链条,共同推动电力人工智能技术创新和应用建设。同时,不断优化人工智能建设 “赛马制”,加大对调用量大、性能优良的算力与框架提供商的采购份额,提高对技术实力强、参与程度深的算法开发者与模型提供商的采购力度。

专家指出,当前构建新型电力系统的物质技术基础相对薄弱,需充分认识电力行业技术资金密集、存量系统庞大的特点,持续优化新型电网科技创新资源配置。围绕能源数字产业化,积极打造数智电网产业生态圈;深化北斗、云计算、人工智能等技术的集成应用,着力培育新业态新模式,提升市场竞争力、价值创造力和产业带动力。随着各项创新技术的不断涌现与应用,智能电网时代的输电技术必将迎来更加辉煌的发展前景,为保障国家能源安全、推动能源清洁低碳转型注入强大动力。




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