全球能源互联网

详细讲解了新一代配用电系统的典型特征和关键技术。在谈到全球能源互联网的本质内涵时，高峰认为，能源互联网是一种互联网理念、技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的新型生态化能源系统。其以可再生能源优先、以电力为基础，通过多种能源协同、供给与消费协同、集中式与分布式协同，大众广泛参与，实现物质流、能量流、信息流、业务流、资金流、价值流的优化配置，促进能源系统更高质量、更有效率、更加公平、更可持续。

结合上海公司在虚拟电厂开展的工程实践，依托前期和全球能源互联网研究院有限公司信通所的研究成果，阐述面向虚拟电厂的新型通信系统总体设计原则、特点，通信、安全领域涉及的关键技术以及在示范工程建设中的落地应用情况。他表示虚拟电厂开辟了推进能源转型、实现两个50%和碳中和重大目标的新路径。未来虚拟电厂将呈现地域分布越来越广、信息交互越来越频繁、控制向末梢延伸的态势，并强化电力调频、调峰等功能，对通信网络、安全防护等方面提出了更高的技术需求。

随着全球能源互联网的推广，换流站作为跨区电网的关键节点、特高压电网的重要组成部分，具有设备繁多、结构复杂、技术密集的特点。换流站年度停电检修过程中参检单位多、人员多、车辆多、区域多、交叉多，对检修现场难以全面实时管控。以胶东站为例参检单位多达31家、500余人、30余辆高空车，涉及15个作业面。目前换流站年度停电检修现场管控普遍采用办理出入证、二维码等方式，全过程依靠管理人员广撒网、逐项查、挨个看、面面跑、人人问。现有的检修管控方式存在盲区，不能实时掌握检修区域划分、人员车辆信息、工作票情况，不能掌握工作负责人、监护人和监督人员到位情况，不能实时监督人员是否进入工作无关区域，给检修、安全工作埋下巨大隐患。现有检修管控手段难以满足透明、安全、高效的工作需求，现场管控难题亟待解决。检修现场智能云管控平台集成自动控制、射频识别、4G网络通讯、高清视频自动跟踪，是多学科综合应用的一体平台。平台以检修现场为出发点，革新常规检修管控手段，将物联网识别、二维码、后台数据统计分析有效融合，实时获取人员工作状态、器具使用情况等数据并进行云计算，整合图形、图表、报警、声光、网络等多种媒介，对人车物在移动、静止下自动识别、自动跟踪，提供定位追溯、报警联动、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对检修现场实时管控。

±1100kV昌吉-古泉特高压直流输电工程首次将直流电压提升至±1100千伏，输电容量提升至12GW，送电距离超过3300千米，是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的“四最”特高压直流输电工程。 ±1100kV工程土建施工、电气安装和调试的难度都远超以往任何电网工程，1100kV直流设备全部重新研制，对现场设备安装技术挑战极大，主要表现在：超长、超重、超常规特大型设备安装技术挑战极大。高端换流变全装带油总重达909吨，超过电网工程设备安装重量及体量极限；户内直流场在有限空间内的大型设备安装提出了新的要求；±1100kV工程由于电压等级提升，极线侧耐受操作冲击电压的放电曲线已达到饱和区域，电场均匀性和空气间隙对电极形状极为敏感，对现场金具安装工艺提出了新的要求；阀厅和户内直流场均为超大跨度建筑物，最大跨度达80米，建筑单体面积近8000平米，采用格构柱+空间桁架梁结构方案。当前国内、外均没有适用于±1100kV及以下换流站工程分系统调试的规程及标准。 本系列标准围绕±1100kV工程带来的挑战和技术空白：一是首次形成了1100kV设备安装技术标准体系，制定了涵盖±1100kV工程线路施工、土建施工、设备安装和分系统调试建设全过程、各环节的安装及验收技术标准；二是研制形成了国际上首台首套±1100kV设备现场安装的全套施工装备，确定了各种技术路线设备厂家的工装设施、试验设备、大件运输的技术标准要求，安装功效提升20%；三是首次创新形成了具有现场实践意义的定量化验收及检测指标体系，创新研发了特殊金具缺陷三维测量装置，填补了金具表面平整度检测的空白；首次建立适用于±1100kV电压等级及以下特高压换流站完整的分系统调试规范体系，实现了提前预控系统调试项目不带电检查。国内外尚无成熟经验和技术标准，从工程设计、设备、施工、安装至调试验收，均属于国际首创，本系列标准均属首次制定与实践。 本系列标准有力保障了±1100kV昌吉-古泉特高压直流输电工程的顺利投运，将国际首次创新引领性工程在建设各环节的诸多新问题得以解决，建立了全套的调试和验收标准，为后续电网建设提供强有力的技术储备，充分保障了工程建设高质量、安全稳定运行目标。±1100kV工程投运后，每年可向华东地区输送电能660亿度，对于有序推进一带一路，构建全球能源互联网，具有重大示范意义。

特高压直流输电是当前唯一可实现将万兆瓦级电能高效率输送至两千公里以外的先进输电技术，作为高压直流输电的核心设备，换流阀运行可靠性直接影响整个直流工程的安全稳定运行。 换流阀是由晶闸管、阻尼电阻、均压电阻、电抗器、晶闸管级触发监测单元等数百个元部件构成的复杂电力设备，任一元件故障都会对换流阀可靠运行带来严重影响。如何在换流阀生产、工程调试和停电检修阶段对全部元件参数、功能、相互配合进行系统测试是换流阀设计技术的重要组成部分，相关技术长期被三家国外公司垄断。 2010年，全球能源互联网研究院成功研制了国内首个具有完全自主知识产权的A5000型直流输电换流阀，并通过国家能源局技术成果鉴定。为确保换流阀工程应用可靠性，继续开展换流阀测试设备的开发。针对晶闸管级阻尼回路参数测量方法、触发监测单元触发保护功能测试方法和阀基电子设备闭环测试方法等关键技术进行系统深入研究。于2015年研制成功国内首个完全自主知识产权的换流阀晶闸管级功能测试设备，并陆续在哈郑西门子换流阀改造和灵邵直流工程中得到成功应用，成为A5000换流阀设计方案验证、出厂测试、现场调试和检修期间潜在运行风险排查的有效手段。

本项目紧扣国家“一带一路”战略倡议这一宏伟构想的时代背景，旨在牢牢把握“一带一路”带来的新一轮全方位对外开放的历史性机遇，深入分析公司如何优化国际业务区域布局、创新国际业务开拓方式和融资方式，从而创新国际业务拓展模式，为推动国际业务的动态优化发展、加快实现“两个转变”提供决策支撑，也为公司“顺势而为”迎来国际业务发展的又一黄金时期、加快推进全球能源互联网建设谋篇布局。 本项目研究起止时间为 2015 年 1 月 1 日至 2015 年 10 月 28 日，期间开展了大量调研访谈和研讨，掌握了大量的宝贵一手资料。先后对美国通用电气公司、法国电力公司、德国西门子公司、日本丰田汽车公司、韩国三星公司、中国电力建设集团、上海电气集团等国内外知名企业开展专题调研；对俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦、巴基斯坦、印度、印度尼西亚、尼泊尔、土耳其、埃及、波兰、沙特阿拉伯等“一带一路”沿线重点国家的宏观环境及主要风险、电力行业发展情况及前景进行系统梳理分析；对公司国际部、国际公司、中电装备公司、南瑞、许继、平高、山东电工电气等系统内相关部门单位开展调研访谈和座谈会。提出的有关建议将被纳入《中央企业“十三五”国际化经营战略实施纲要》、《“一带一路”建设电网领域合作规划》、《国家电网公司“十三五”国际化发展规划》。

目前最新的技术成果经过多年的技术沉淀与功能完善，已经完成了多次迭代，最新的技术成果在市面上已经做了一定的推广应用，在河北、山东、清海、内蒙、四川、江西等多地均有应用，并与南瑞等大厂进行了战略推广合作。以上为部分展示：青海西宁检修公司调度UPS机房，采用我司最新研制的第三代蓄电池智能管理系统，在现有监测技术水平上，进行了技术改造升级，对240节*2组蓄电池组运行健康度，全方位监测及在线定期活化，实现蓄电池组全自动、智能化健康度预判与全寿命周期管理。包钢动供总厂16套直流改造项目，全部加装我司第三代蓄电池智能管理系统，增强了恶劣工况环境下，蓄电池运行稳定性，与使用寿命。冀北张家口柳树屯变电站，围绕国网《智能运检》白皮书及泛在电力物联网建设方向，运用大、云、物、移，人工智能等先进技术手段提升现有电源系统整体技术水平，为推动发展能源互联网，建设冀北全球能源互联网创新示范区，进行了直流电源系统领域创新实践。

北极地区拥有丰富的风能、油气和航道资源。随着全球气候变暖，北极地区战略地位凸显，世界主要国家在北极地区的争夺和竞争日益激烈。在应对气候变化、积极开发可再生能源成为全球能源低碳发展共识的大背景下，研究北极风能资源评估、风电场选址、风电机组选型、风电场建设施工与装备、风电站设计及技术经济性分析，以及利用北极独特地理位置优势进行北半球联网、北极风电向东北亚地区输电、构建全球能源互联网等内容，对保障人类社会可持续发展、实现能源低碳发展、保障我国能源与地缘政治安全具有重大意义，可为国家电网公司推进全球能源互联网建设、推进国际化发展、科学制定公司发展战略规划等重大决策提供参考。 研究报告评估了全球风能、太阳能、地热能等可再生能源资源储量、主要地区资源储量、资源条件及分布情况；结合北极地区自然条件与气象数据，对北极地区总体及七海二岛地区的风资源进行了宏观评估，测算了北极地区风电可开发装机容量，提出了风电场宏观选址方法，并对重点地区进行了宏观选址分析；结合北极地区自然环境、经济社会发展、航海航运等，分析了北极地区的战略地位，以及我国参与北极科考、国际合作开发的战略与策略；梳理了远东西伯利亚地区煤炭、油气、水能资源储量与开发利用现状，分析了中俄能源开发合作前景，研究了俄罗斯电力建设相关法律制度；研究了北极地区七海二岛的平均风速、风功率密度等风能资源特性，对北极地区风电场规划与风机选型进行了分析，包括风机选型、机组适应性设计、机组类型及特性曲线、经济性评估等内容；研究了北极地区风电场建设施工与装备需求，进行了北极地区风电站、电气系统设计方案初步研究及投资估算与发电效益分析；研究了北极地区风电外送目标市场，以及向东北亚地区、欧洲地区、北美洲地区输电规划等内容；在考虑相关地区的负荷发展、电源建设与电网结构的基础上，研究了北极风电向中国输电方案，分析了送端电网和孤岛送电两种方式的可行性，探讨了采用柔性直流技术送风电的可行性；研究了北极风电与远东西伯利亚地区的火电、水电联合开发方案，包括火电与水电建设厂址、电站配套送电线路路径规划、电源电网建设的生态环境影响、风电消纳与受端电网调峰需求、风电与火电和水电联合输送的调峰特性等内容；研究了高寒、高湿、强风地区的输变电技术需求；测算了远东西伯利亚地区电源建设经济性，研究了北极风电送出技术经济性；开展了以北极为核心、基于全球可再生能源开发的全球能源互联网研究，给出了 2030 年、2050 年和 2100 年的全球联网情景方案，测算了跨时区峰谷调剂等联网效益。

二、项目简介 我国清洁能源消费量占比虽逐年上升，但供暖形式仍以化石能源为主，由此带来的环境污染问题非常严峻。电能具有清洁、安全、便捷等优势，实施电供暖对推动能源安全“四个革命”、落实国家能源战略、促进新能源消纳和开展大气污染防治工作意义重大。科学实施电供暖，需要完备的技术标准体系支撑。 本系列标准是国内外电供暖方面的首套标准体系，共12项团体标准，其中包含了电供暖设计、施工、安装、验收、运维、检测等全业务链条，在电供暖规划设计、互联互通、优化运行、试验检测等方面实现技术突破。在规划设计方面，区别于较简易的即插即用型设计，提出了复合型电供暖系统设计要求，提升了系统性能，确保了用电安全；在互联互通方面，提出了监控系统、运营服务平台的架构、功能、及通信接口等要求，支撑各环节设备状态全感知、设备和用户的数据实时连接；在优化运行方面，首次提出了电供暖系统的运行维护要求，运行模式由粗放型向精细型转变；在试验检测方面，首次提出了针对电供暖设备的检测规范，为产品质量参差不齐的电供暖市场提供了统一标准。 本成套标准的核心技术具有完全自主。标准编制依托“电能替代典型实用技术和应用模式研究”等6项政府及国家电网公司科技项目，研究成果获得国家电网公司及省部级以上奖励8项，受理发明专利28项、授权10项，实用新型专利取得授权6项，发表核心期刊及以上学术论文28篇，出版专著4部。作为国内外首套电供暖系列标准，正在准备国际标准申报，已通过全球能源互联网合作组织立项1项GEI标准作为IEEE国际标准储备。 本成套标准支撑了国家电能替代政策和行业相关单位电能替代战略落地，通过电能替代产业发展促进分会、电能替代技术联合实验室和中电联电能替代标委会推动了标准的实施应用，带动了电供暖行业上下游发展，规范电供暖市场秩序，构建了电供暖发展生态圈。 本成套标准实施以来，指导全国多省电供暖项目工程实施，带动全社会电供暖产业产值近千亿元，取得了极大的经济和社会效益，仅国家电网公司范围就完成电供暖替代电量223.9亿千瓦时，减少二氧化碳排放2232万吨。未来随着能源消费革命和国家“蓝天保卫战”等系列政策推进，本成套标准将在电供暖领域全面推广，发挥更大作用。同时本成套标准作为标准化改革的团体标准，聚集电供暖团体建设生态圈，发挥了很好的指导作用。

两化深度融合既是党中央制定的国家发展战略，也是国家电网公司实现“全球能源互联网”战略构想的必由之路。国网大连供电公司2012年被授予首批国家级两化深度融合示范企业，2014年被列入国家级贯标试点单位。按照工信部的总体部署和国家电网公司的统一安排，公司组织开展了两化深度融合相关理论、内涵和战略研究，总结提炼了有效推进两化深度融合的基本规律，在科学继承的基础上加强融合创新，搭建适用于地市级供电企业的两化融合管理体系。 本项目旨在研究两化深度融合的内涵，通过科学继承、创新驱动不断提高企业可持续发展的内生动力，主要从总体思路、政策依据、分析及对策、战略目标、建设智能电网、提升可持续竞争优势、两化融合管理体系的基本框架等几个方面开展深入研究，建立基于技术融合的体系架构（主要包含物联网体系架构研究、基于大数据的用电客户信誉评估模型研究、基于云技术的终端安全运维平台研究、基于两化融合的价值树模型研究），从而构建两化融合管理体系基本框架。