盡管電力并非人們日常討論的話題,但它卻是一項在幕后發(fā)揮作用的重要變革性技術。在第七十五屆聯(lián)合國大會上,我國針對碳達峰、碳中和行動計劃作出了重要承諾。電力系統(tǒng)作為我國碳排放占比最大的單一行業(yè),其數(shù)字化轉型對實現(xiàn)我國雙碳目標至關重要。目前,我國需要也正在構建清潔低碳安全高效的能源體系,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
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永不止步,數(shù)字化先鋒碩果累累
在今年五月出版的《電力工程與電工電子智能化應用》一書中,編者湯茗茗作為我國在電力工程數(shù)字化領域從業(yè)者的個中翹楚,聚焦了電力系統(tǒng)頻率和有功功率控制、電力系統(tǒng)電壓和無功功率控制技術、電力系統(tǒng)的安全與中斷路器的控制等細分方向的原理和必要性,并介紹了多類經濟、最優(yōu)的調度方案和控制方案,在一定程度上帶動了我國電力工業(yè)信息化的發(fā)展。
在上月剛剛出版的《電力工程與電工電子技術研究》一書中,湯茗茗進一步地立足電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調整、電力系統(tǒng)的無功功率平衡及電壓調整等方向,闡述了電力系統(tǒng)的相關概念、電力系統(tǒng)的頻率與電壓調整,對電力系統(tǒng)輸電的設備與技術進行了深入探討,并從現(xiàn)代電力電子基礎技術與控制及其應用兩方面深度探究電工電子技術,展望新能源利用與電力能源的可持續(xù)發(fā)展。
實際上,這不是湯茗茗第一次關注電力能源的可持續(xù)發(fā)展和電工電子領域,早在2019年11月6日、7日在京舉辦的、牽引全球的“全球能源互聯(lián)網暨中-非能源電力大會”中,擔任北京安諾創(chuàng)達電力工程有限公司副總經理的湯茗茗就作為與會代表之一,圍繞“全球能源互聯(lián)網——綠色低碳可持續(xù)發(fā)展之路”和“非洲能源互聯(lián)網——非洲發(fā)展新動能”兩大主題,積極建言獻策、響應號召,積極把握以清潔發(fā)展為根本方向的世界能源轉型大勢,通過貢獻的技術成果、主持的工程項目,正在形成能源生產清潔化、配置廣域化、消費電氣化的現(xiàn)代能源體系。近些年來,更是強化戰(zhàn)略規(guī)劃、項目實施、市場運營、技術裝備等全方位創(chuàng)新能力,夯實公司實力,為全球能源互聯(lián)網的到來做好準備。
身為電力行業(yè)企業(yè)主體的高級管理者,也作為電力工程領域“數(shù)字+”的代表人物,湯茗茗深知,數(shù)字化轉型不僅是技術問題,也是管理問題。管理體制不改進,僅靠花重金建設一套信息化系統(tǒng),是很難有成效,兩者必須齊頭并進才可能成功。在今年四月貢獻的一項基于深度學習技術的電力工程管理系統(tǒng),正是針對這一痛點進行解決,實現(xiàn)了全程精細化、數(shù)字化管理,為電力系統(tǒng)的運行和管理帶來了全新的視野。
電力系統(tǒng)+深度學習=精細化管理
數(shù)字化技術滲透至電力產業(yè)“發(fā)-輸-變-配-用”各個環(huán)節(jié)。而電力系統(tǒng)數(shù)字化、自動化程度最高形式是電保護,繼電保護自動化后,才有基礎實現(xiàn)調度“五遙”(調度自動化遙測、遙信、遙控、遙調和遙視)。而目前,我國電力資源調度總體仍處于低層次初級階段,重點考慮運發(fā)和輸送,沒有考慮用戶。伴隨用戶權重提升,如何快速建模計算、數(shù)字化轉型的意義就顯得尤為重要。
談及推出電力工程精細化管理系統(tǒng)的研發(fā)背景,湯茗茗表示,從實際流程驅動信息化變成數(shù)據(jù)驅動信息化轉型過程中,不僅僅需要IT人員,還需要OT人員(Operational Technicians)的協(xié)同合作,但存在合作效果并不是很理想、管理模式效率較低,且需要大量的人力資源和時間成本投入等問題。而隨著我國經濟水平發(fā)展,用電水平日益提高,電力系統(tǒng)的規(guī)模日益增大,網絡結構更加復雜,系統(tǒng)運行點越來越靠近穩(wěn)定極限,對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性預防控制要求也越來越高。
在這樣一種要求電力保供和能耗雙控的宏觀形勢下,湯茗茗研發(fā)的這一技術成果,讓業(yè)內“思路打開”,改變了以往以人工決策、人工通知為主的“人海式”傳統(tǒng)高負荷管理模式,創(chuàng)新探索出了面向全業(yè)務、全區(qū)域、全時間尺度的精細化管理模式。據(jù)了解,這一精細化管理系統(tǒng)其技術支持正是近幾年如火如荼的“深度學習”熱點數(shù)字技術,應用場景主要涵蓋需求響應、負荷管理及緊急調控,分別應對不同場景下產生的缺口。
湯茗茗將深度學習與進化算法結合,針對短時、小容量的供電缺口,該系統(tǒng)調控并生成響應時段、響應容量等需求,并據(jù)此設計出需求響應方案,實現(xiàn)全流程線上流轉,為供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、巨量輸送提供了新的管理工具,也為類似的安全性、穩(wěn)定性、可靠性規(guī)則嵌入對應控制策略模型中提供了方法參考。
在業(yè)內人士看來,這種基于深度學習的電力工程精細化管理系統(tǒng),在調控電力資源的時候做到又快又精準,讓新型電力系統(tǒng)發(fā)展更安全穩(wěn)定;在政策法規(guī)、成本疏導機制、補貼資金來源不健全的情況下,從技術層面探索出了一種用戶側負荷管理的新思路,能有效提高新型電力系統(tǒng)的靈活性。可以預見,這一系統(tǒng)提供的快速反應精細化管理將助力構建新型電力系統(tǒng),能更好地提升電力企業(yè)的精細化管理效率,為電網企業(yè)提供更智能化、更有效率的電力需求側管理模式。
當前,云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網等技術的應用已將電力企業(yè)引至第四次工業(yè)革命的入口,通過“全要素、全業(yè)務、全流程”的數(shù)字化轉型,將電力生產、管理、運營等能力進行有效集成并實現(xiàn)數(shù)字化、智慧化,是電力企業(yè)向智能電力運營商、能源產業(yè)價值鏈整合商、能源生態(tài)系統(tǒng)服務商轉型的重要支撐。
電力行業(yè)數(shù)字化建設,是站在共享、平臺、樞紐的角度開展的工作,不僅僅是電力企業(yè)單一主體的工作日程,而是在整個能源行業(yè)、整個社會的“To Do List”上。因此,需要多主體牽頭,多方位參與,考慮的也不僅僅是電力企業(yè)自身的發(fā)展,更重要的是需要帶動整個能源行業(yè)、整個社會的發(fā)展乃至轉型升級,通過生態(tài)整合實現(xiàn)全社會綜合能源服務資源的流動及共享。
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