数字电网三步赋能构建新型电力系统

跟着全球进入数字化时代，传统的技能体系现已无法满意数字电网、智慧电网的建造需要，怎么充沛利用大数据、人工智能等新一代信息通信技能，精准“描写”电力体系运转的复杂规则，树立从数据到常识、从常识到决议计划的电力体系学习模型，保证电力体系安全、牢靠、绿色、高效、智能运转，成为电力行业探索的要点。

传统“常识表达”难以满意新式电力体系建造需要

跟着以新能源为主体的新式电力体系加速构建，大规模新能源并网和电力商场敞开后，电力体系形状将发生重大改变，电力网络、信息网络和社会网络之间的耦合相关性显著增强，新式电力体系呈现出非线性、强随机、快时变的复杂巨体系特色。在这种情况下，单纯离线建模和仿真技能难以满意复杂电网实时运转分析与精准前瞻调控的要求，一起直接运用传统的调控模型与算法体系也面对海量电力体系中资源分散分离和构成功能耦合及最优快速决议计划等应战。

因而，构建新式电力体系在源网荷储等环节均面对一些急需解决的问题。其间，在源侧，需供给更加灵活的接入技能和接口方法，保证大份额新能源消纳；在网侧，需建造更加速速的核算才能和调控手法，习惯电力体系高份额电力电子化的趋势；在荷侧，需挖掘更加柔性的互动技能和沟通渠道，充沛调动需求侧参与体系调理的积极性；在储侧，需完成更加高效的动态平衡和优化调剂，进步电力体系安稳操控水平。

面对上述应战，融合多重“常识表达”的数字电网将供给较中心的技能途径，并使电网作为资源配置平台和电碳经济服务平台的效果将更加突出。

数字电网支撑构建新式电力体系效果初显

数字电网支撑构建新式电力体系的效果首要体现在以下三个方面：

榜首，数据及其丈量。万物互联时代，无数据不决议计划、无数据不运营，充沛进行数据采集和处理，是保证大规模新能源并网和消纳的基本条件。其间，数据成为确保电力体系“可观、可测、可控”的首要要素，也是电网指挥体系和决议计划中枢的要害基础。

因而，要完成新式电力体系全面可观，必须树立在充足和有用的丈量基础上，而数字电网具备广泛的数据获取和处理才能。经过在电力体系中布置的海量传感器，可以精确掌握电力体系的物理结构，然后洞悉各组成单元及全体的性能、运转方式、实时状况、运转效率、健康状况和环保水平。

第二，智能算法及算力的归纳使用。面向特定领域的有用智能算法与强大异构算力的有机融合，是习惯电网新形状，满意规划、运转、办理新要求的重要手法。

新式电力体系动态行为更加复杂，对核算的精确性和快速性要求更高。其间，以新能源为主体意味着双高（高份额、高电力电子装备）特色显着，因为状况改变时序短、序列信号频域分布广、影响动态进程变量稠浊，采用传统以固定参数为中心的静态模型对体系进行描绘和求解比较困难，需树立习惯大规模强随机性体系的高性能仿真核算才能。

第三，快速协同。新式电力体系对快速协同才能提出了较高要求，跟着电网上下游主体互动加强，电网办理工作内容和形式将发生频繁改变，需掌握数据主线，经过提高企业数字化运营体系的灵活性和敞开性，完成规划建造、物资供应、安全出产、资产财政等全链条感知和全面贯穿，提高事务效率，进而促进办理革新。

在终年观测归纳和演绎的基础上，电力行业积累了丰富经验、规则和常识，可描绘电力基础设施外形结构、体系电气量状况改变、拓扑衔接联系等，将这些常识融入人工智能算法模型，构成数据驱动、常识引导和物理建模的新式智能算法，并用“常识表达”来描写数据所蕴含的规则，进而构成“人机协同”模式，这取决于构建涵盖电力体系海量多源数据、算法、使用的完整“常识体系”。

数字电网“常识表达”体系

新式电力体系高维、动态、不确定性给电网安全安稳运转带来巨大应战，传统方法难以精准完整描写和实时掌控庞大的电力体系，相比之下，数字电网的多重常识表达，将推动新式电力体系“可观、可测、可控”成为现实。

经过数字电网的多重“常识表达”，可提取物理电网的特征规则，精准描绘物理电网设备的形状、体系运转的趋势、人-机-物三元空间的相相联系，完成对物理电网最优的决议计划操控。

在中国工程院院士潘云鹤提出的AI2.0常识三种表达（常识的形象表达、常识的语言表达、常识的深度神经网络表达）的基础上，面向数字电网支撑的新式电力体系进行具象化丰富，多重“常识表达”首要有四种形式：数字电网常识的形象表达首要使用于描绘物理电网设备的形状；数字电网常识的函数表达首要使用于描绘电力体系电气量、非电气量各类数据的时序改变物理规则；数字电网常识的语言表达首要使用于描绘电力体系人机物环的相相联系；数字电网常识的深度神经网络表达则作为一种有用的数据驱动东西，对上述三类使用完成补充和支撑，这样即可构成“数据驱动、常识引导和物理建模”相互统一的人工智能模型。

（黄文琦系南方电网数字电网研究院人工智能与智能软件团队负责人；孙凌云系浙江大学核算机学院副院长；吴飞系浙江大学核算机学院教授）