科技创新让电网智慧又可靠 加快推进电网向能源互联网转型升级

创新是引领发展的第一动力。近年来，国家电网坚持创新驱动发展，把握数字新基建发展机遇，加强先进信息技术和能源技术融合应用攻关，深入推进生产运行、经营管理、客户服务等领域的创新应用。迎峰度夏期间，电网面临高温、洪涝、台风等多重考验，电网高科技大展身手，保障了电网安全运行，促进了新能源消纳，让人民群众用电更可靠、更智能。

人工智能让电网越变越聪明

当前，新一轮能源革命加速推进，新的能源科技成果不断涌现，科学技术正在成为引领能源产业变革的源动力。

9月1日至2日，国家电网有限公司2020年科技创新大会召开，提出要着力增强原始创新能力，勇闯技术“无人区”。国家电网有限公司董事长、党组书记毛伟明表示：“具有自主知识产权的核心技术，是企业的‘命门’所在。真正的核心技术是买不来的，要加大研发投入力度，到2025年达到160亿元，着力增强原始创新能力，实现关键核心技术自主可控。”

把先进信息技术应用到工业生产的各个环节，是能源互联网技术发展的重要方向。近年来，国家电网持续加大人工智能技术在能源互联网的应用攻关力度，培育新动能，满足新需求，破解新问题。

2020年，疫情、洪涝、台风等重大事件考验着电网，人工智能技术的作用愈发突显。6月以来，暴雨洪水在我国南方地区肆虐，威胁着电网安全。其间，智能运检充分发力，无人机腾空而起，在空中穿梭，巡视着电网设备。

7月22日，受连日来的暴雨影响，安徽省合肥市庐江县白石天河白山镇段破堤。安徽送变电工程有限公司员工通过无人机巡查该区段时，发现500千伏肥繁线有两座杆塔基础被水淹没，深度有三四米，导线对水面最近距离8.1米，不符合安全距离要求。该公司立即启动应急预案，安排无人机、皮划艇紧密跟踪水位变化，做好塔基临时加固处置，视水情发展采取进一步措施。国网安徽省电力有限公司运检部主管胡跃云说：“我们应用无人机、可视化装置对被淹杆塔保持密切关注，一旦具备条件，立即进场抢修，保障电网运行安全。”

近年来，国家电网高度重视人工智能技术发展，在电网智能运检、运行控制、企业管理和用电服务等领域开展人工智能自主创新，提升电力业务智能化水平，拥有着在全球企业中名列前茅的人工智能方向专利数量。

去年，国网福建省电力有限公司研发出可识别线路设备缺陷、违章作业等的人工智能分析平台，将无人机、机器人巡检与人工智能技术融合，应用人工智能分析模型自动筛选疑似缺陷隐患，有效提高了巡检工作质效。

7月28日，福建南平供电公司无人机作业班技术员范显应用人工智能分析平台，仅用2个小时就完成了无人机拍摄的2500余张照片的识别工作。而在过去，人工分析识别2500多张照片，一个人最快也得花上2天时间。

随着数字技术与电网技术的加速融合，如今，人工智能已在电网运维、电网调度、智能客服等领域广泛应用。

入夏以来，电力需求越来越旺盛，人们对供电可靠性要求也越来越高，带电作业成为一种必然选择。天津滨海供电公司运维检修部配电抢修班班长张黎明研发的第四代人工智能配网带电作业机器人在6月末成功上岗，代替部分人工带电作业，在天津市区、郊外、山区等多种环境下成功完成操作140余次，在北京、山东、重庆、上海、浙江、福建、江苏等全国多个省级电网公司得到了推广应用，有效减轻了人工劳动强度，还可以提升作业质量，防范作业中的人身安全风险。

在浙江舟山，9月1日，虚拟调度员“帕奇”成功向浙江舟山供电公司工作人员王松芳发布调度令，替代人工进行部分配网调度工作，实现单电源分支线计划检修的全过程调度，改变一人一机一检修的工作模式。AI调度融合了智能巡检技术、人工智能技术、现代通信技术以及“互联网+”的建设理念，切实提高了配网调控水平。

台风“黑格比”登陆期间，来自受灾地区的电力报修电话蜂拥而至，95598客服中心面临巨大的话务压力。此时，国网客服中心基于人工智能技术研发的智能语音查询机器人大展身手，成功分流了峰涌电话约35%，提高了解决问题效率。

有了人工智能技术加持，电网变得更智慧、更安全、更可靠。

一朵云托起新能源全产业链

新能源与“云”牵手，会擦出什么火花？

当前，我国新能源产业发展迅猛。截至2019年年底，我国新能源累计装机容量突破4亿千瓦，占全球的34%。国家电网经营区新能源发电累计装机容量3.5亿千瓦，占电源总装机容量的比重为22.3%。

为服务新能源产业健康发展，国家电网以科技创新和价值创造为主线，创新建设新能源云平台。国网新能源云技术有限公司数字服务事业部总经理马晓光说：“新能源云平台实现了大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能、区块链、数字孪生、5G、IPv6等新一代信息技术与新能源全产业链的深度融合，包含电网服务、辅助决策等15个子平台，对内实现新能源管理和服务全流程贯通，对外实现新能源‘一站式’办理服务。”

今年迎峰度夏期间，新能源云平台聚集海量数据和科学算法，为促进新能源消纳发挥了积极作用。

华能集团吉林发电有限公司是首批入驻新能源云的发电企业之一，旗下拥有6个新能源电站，装机容量120.79万千瓦。入驻新能源云平台，企业尝到了数字化甜头。华能集团吉林发电有限公司规划部副主任曹世伟介绍，企业入驻新能源云，并网申请、审批流程都在线上，并网速度很快。“并网越快，我们拿到收益就越早。新能源云平台融合各种先进技术，帮助我们最大化消纳新能源，这是我们企业最看重的。”曹世伟坦言。

打开新能源云平台，从新能源申请建站到并网消纳的流程一目了然。新能源云平台构建了“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源服务体系，为用户提供技术咨询、电源接入、设计施工、运营运维、能源交易、大数据地图等线上一站式全流程服务，将业务环节从34个降低至19个，效率提升近3倍。

依托新能源云平台，国网新能源云技术有限公司不断拓展新场景、新应用。马晓光说：“基于分布式存储、共识机制等区块链技术，我们开展了可信存证、数据溯源、身份认证等研究与应用，深度挖掘数据价值，实现新能源业务关键流程数据的可信追溯及多方主体间的互信互动。”

在青海，风电、光电资源丰富。新能源发电间歇性长、不稳定性大，为进一步促进新能源消纳，发展储能非常重要。国网青海省电力公司依托新能源云平台的区块链技术打造共享储能模式，开辟了我国首个区块链共享储能市场。青海海西多能互补示范工程相关负责人解安瑞每天看着储能电站满负荷运行，心里特别高兴，这在应用区块链技术之前难以想象。“区块链上链数据不可篡改、可追溯等特性，让共享储能成为可能。新能源场站、储能电站业主可像买卖股票一样，轻松便捷地进行竞价交易。”解安瑞说。

借助区块链上数据不可篡改的特性和多方参与的属性，各参与主体间信息共享变得充分、透明，储能电站电量数据溯源可查，并可以对充放电量进行智能分析和智能结算，依托这一模式，青海省分散的电网侧、电源侧、用户侧储能电站资源实现整合，储能能力被全面释放，每一度绿电都有了共享名片。

此外，区块链技术也有利于服务新能源市场化交易，利用区块链智能合约技术，可实现线上交易自动撮合、结算，解决企业间恶意竞争、交易流程繁琐问题；利用跨链可信数据交互技术，可以解决交易过程中的核心数据、关键信息泄露问题。

现在，5G技术在各行各业加快布局，新能源电站也在加快应用5G技术。马晓光对此前景颇为看好，“基于5G超时延、高可靠等特性，可实现新能源电站业务数据高效采集及传输。我们在自主研发5G边缘物联代理装置，可实现多种通信协议解析，接入华为逆变器、阳光逆变器等主流工业设备，开展电站数据采集、分析、处理、存储与传输，实现云边协同的电量监测、故障诊断，为新能源上下游企业打造大数据共享平台，构建产业生态圈。”

目前，国网新能源云平台已接入新能源场站170万余座、装机容量达3.7亿千瓦，服务各类企业8000余家，实现新能源大数据和产业链资源融会贯通，带动新能源行业装备制造、系统集成、电站运营、运维服务等上下游企业共同发展。

“电力+北斗”开启无限可能

6月23日9时43分，长征三号乙运载火箭搭载北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。日前，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代。

近年来，北斗系统已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等行业，融入电力、金融、通信等国家核心基础设施建设。

对于电网来说，北斗的“加持”将带来更多发展助力。北斗系统组网成功后，可在电力基建、运检、营销、调控、应急等领域广泛应用，全面提升电网生产和运检管理水平。

事实上，国家电网与北斗的合作渊源已久。2016年，国网信息通信产业集团有限公司与中国卫星导航定位协会签署战略合作协议，推动国家北斗精准服务网在电力行业落地应用。

此后，国网信通产业集团加快电力北斗技术研发，在国家电网经营区域内加快布局电力北斗基站，搭建了布局科学、分布广泛、自主可控的北斗精准时空服务网，辐射国家电网全业务领域，实现全网重要设备、信息系统同步运转，提供高精度位置服务。

7月11日，在福建省上杭县110千伏梅坝变电站新建工程施工工地，一名施工人员刚摘下安全帽，工地项目部办公室的电脑屏幕就发出了告警提示。原来，施工人员的安全帽集成了北斗定位、脱帽报警、无线通信等功能。工人佩戴后，在何处作业、状态如何，后台管理系统一目了然，极大地保障了电网建设安全。

在四川雅安，8月以来的大暴雨造成了多起泥石流、滑坡等重大自然灾害，威胁线路杆塔的安全。传统人工巡检的方式不仅难以及时获取杆塔状态信息，也难以保障巡检人员的安全。这时候，国网信通集团思极位置（以下简称“思极位置”）自主研发的北斗地灾监测系统充分发挥出了作用。

8月21日，思极位置完成了汉源220千伏汉音二线21号杆塔等5套地灾监测设备安装调试，实现了对21号杆塔的实时监测。“220千伏汉音二线21号杆塔合位移偏离49.1532毫米！”8月26日上午10时，北斗地灾监测系统发现21号杆塔位移并发出预警。国网四川电力雅安检修分公司抢修人员收到预警后迅速对杆塔进行了加固作业，并安排专人加强监控力度，截至9月4日，该杆塔运行状况稳定。

“杆塔位移严重，会导致倾斜变形甚至倒塔，造成直接经济损失几百万元，间接经济损失上千万元。北斗地灾监测系统实时厘米级、事后毫米级的高精度监测，及时准确地将监测点的位移量、位移速度、加速度等数据传输到后台，与传统监测手段相比，不仅提高了监测数据的准确性和及时性，还有效提升了地灾监测的安全系数与工作效率，为我们的防灾减灾工作提供了强大支撑。”国网四川电力雅安检修分公司总经理舒雅平表示。

北斗在电力领域的应用还有很多。北斗的短报文信息可以在没有网络覆盖区域或通信限制地区传递，这极大地方便了国家电网开展处于深山地区、无公网无信号覆盖的小水火电厂全电量采集。此外，利用北斗的短报文信息，国家电网也可以采集偏远地区的居民电量，再也不用供电员工翻山越岭奔波抄表，既安全又准确。

今年，国家电网有限公司计划建设1200座电力北斗基站，在输电线路沿线、地质灾害高发地区等重点区域，为相关应用提供厘米级、毫米级定位服务，有力保障电网安全运行，推动电网向能源互联网转型升级。