我國正處于能源結構調整關鍵時期。近日召開的2025年全國能源工作會議提出，加快推進科技自立自強，大力發展能源領域新質生產力；深入實施智能電網、煤炭等重大專項。作為建設新型電力系統和新型能源體系的核心平臺，我國電網正經歷前所未有的變革。打造數智化堅強電網，充分利用數字技術和智能化手段，推動電網功能形態、運行管理、服務模式全面升級，已成為保障國家能源安全、加快能源清潔低碳轉型的必由之路。
數字技術讓電網更堅強
當前，隨著新能源發電占比不斷提升與極端天氣事件趨多趨強，電力系統面臨保障供電安全、新能源消納等挑戰。經濟社會高質量發展對供電安全可靠性要求不斷提高。面對新形勢，電網改造如何破局？
保障電力安全，主干電網當仁不讓。2024年12月20日，南方電網超高壓公司大理局在主網架數字化方面取得重大突破，成功將±800千伏滇西北至廣東特高壓直流輸電工程起點站新松換流站，全面升級為數字化智能換流站。此外，±500千伏金中直流輸電工程起點站金官換流站，也完成了物理電網智能化升級改造。兩條直流線路智能化升級，不僅實現了“西電東送”主通道的全景感知、全域融合和全鏈可控，也推動了跨區域輸電網生產業務數字化轉型。
南方電網超高壓公司大理局生產技術部高級經理曹生輝表示，面對換流站設備規模日益增長與人員不足的矛盾，以及云南地區地震、地質災害頻發的挑戰，傳統人工巡視方式難以滿足需求。大理局通過數字技術集成應用，實現了運維業務全自動化，提升了運維質量和生產效率，確保了電網安全穩定運行。
如果說高壓輸電線路是電網主動脈，配電網就是電力系統的毛細血管，同樣不容忽視。自2024年10月起，國網嘉興供電公司試點在浙江嘉善地區配電網網格化規劃中，全方位使用配電網自動規劃系統，提升配電網規劃建設質效。目前，該系統已在浙江省7個地市推廣應用。
“通過系統自動生成，規劃用時由3個月至4個月縮短到1周至2周，不僅快還準。”國網嘉興供電公司發展專業工作人員常明表示，該系統創新配網規劃數字化管理模式，將電網數據模型和地方城建“多規合一”數據模型進行空間耦合，實現電網規劃與國土空間規劃全面統籌、有機銜接。據統計，使用新系統后，規劃項目執行率較以往提升約12%，規劃可研偏差率降低約16%。
數字技術可從多方面讓電網變堅強。專家表示，通過智能傳感器實現實時數據采集，結合智能診斷技術及時發現潛在故障；利用大數據與人工智能實現精準負荷預測和智能調度決策；故障發生時能快速定位與隔離，并自動恢復供電。此外，數據驅動的規劃決策和仿真優化設計，能強化電網規劃與設計，全方位提升電網堅強性與可靠性。
人工智能讓電網更聰明
在“雙碳”目標下，具有波動性、隨機性、間歇性的新能源大量并網，分布式光伏、新型儲能、虛擬電廠等海量新型電力經營主體接入電力系統。越來越復雜的電力系統，給電網安全穩定高效運行帶來較大挑戰。
化繁為簡，需要“超強大腦”。2024年12月19日，國家電網發布千億級多模態行業大模型——光明電力大模型。該模型作為能源電力領域的人工智能“專家”，為電網安全穩定運行、促進新能源消納、做好供電服務提供支撐。
光明電力大模型目前已在電網規劃、電網運維、電網運行、客戶服務等多個領域得到應用。以電網運維為例，換流變壓器是電能轉換輸送的核心設備，零部件多達1000多個，一旦出現缺陷，要快速、準確研判缺陷類型并精準定位難度極大。“光明電力大模型目前已學習2000多項故障案例，具備13項‘常見病’診斷能力。”國網山東電力運維人員孫慧介紹，“以前我們組織設備研發、試驗測試和運維檢修聯合專家團隊到現場評估，至少耗時一周，現在只要點下鼠標很快就能得到診斷結論。”
如何馴服不穩定的新能源，是新型電力系統面臨的核心問題。中國工程院院士李立浧認為，新能源不可預測是因為人類對氣候氣象和新能源出力特性的耦合機理沒有完全認識，現有系統調節能力和市場機制，無法完全適應大規模新能源帶來的電力電量實時平衡問題。
讓變幻莫測的新能源可靠起來，人工智能技術尤其重要。李立浧認為，人工智能技術使海量新能源接入電力系統成為可能，為電力系統運行提供智能導航。
南方電網電力調度控制中心水電及新能源處主管鄧韋斯介紹，新能源功率預測不僅需要更精準的氣象預報，也需要質量更高的新能源運行數據和算法。南方電網打造的新能源功率預測智慧平臺，是一個完全開放的試驗場地，已接入南方1300多個新能源場站、超13億條新能源運行數據，新能源預測廠家可在這個生產運行鏡像環境中進行算法開發和技術探索。
共建生態夯實產業基礎
建設數智化堅強電網資金投入大、技術要求高，離不開能源電力產業鏈要素整合，少不了發揮央企原創技術策源地帶動作用。為構建自主可控電網數字化智能化產業生態，2024年12月27日，國網信通產業集團對外發布新型電力系統國家新一代人工智能開放創新平臺，并正式啟動位于成都天府新區的數智電網科創園。
國網信通產業集團聯合中國科學院、中國軟件測評中心等研究機構，華為、百度、阿里、騰訊等行業領先企業，以及清華大學、四川大學、武漢大學等知名高校，貫通設計、研發、小試、中試、驗證、應用的創新鏈產業鏈全環節，積極構建以電力鴻蒙產業鏈為底座、電力人工智能產業鏈為核心、電力應用場景產業鏈為牽引的“三鏈融合”產業布局。
國家電網有限公司數字化工作部副主任王磊表示，強化數智賦能賦效，加速產業建圈強鏈，構建數智產業新生態，吸納更多優質企業共建電網數字化智能化生態，對帶動全產業鏈協同發展具有重要意義。
在構建產業生態方面，南方電網牽頭組建電力行業人工智能聯盟，聯合華能集團、中廣核集團、華為、百度、清華大學等企業和高校，形成了完整的產學研鏈條，共同推動電力人工智能技術創新和應用建設。同時，不斷優化人工智能建設“賽馬制”，加大對調用大、性能優的算力與框架提供商的采購份額，提高對技術強、參與深的算法開發者與模型提供商的采購力度。
專家表示，當前構建新型電力系統的物質技術基礎相對薄弱，要充分認識電力行業技術資金密集、存量系統龐大的特點，持續優化新型電網科技創新資源配置，圍繞能源數字產業化，積極打造數智電網產業生態圈；深化北斗、云計算、人工智能等技術集成應用，著力培育新業態新模式，提升市場競爭力、價值創造力、產業帶動力。