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重构电网蓝图，英特尔如何介入？

发布于：2024-06-18 编辑：匿名来源：网络

应对气候变化已成为全人类面临的挑战。

我国明确了“双碳”目标，2020年实现碳达峰，2020年实现碳中和。

要迈向碳中和，需要分两步走。

首先，我们需要推动碳达峰，然后我们需要加速净碳减排。

要想提前实现碳达峰的目标，减少化石能源的消耗就成为关键。

2017年，我国一次能源消费总量的85%是富碳化石能源。

为此，我国提出，到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能总装机容量达到12亿千瓦以上的目标。

但要提高非化石能源消费比重，首先要解决现有电网的灵活性和能源互联网的数字化升级问题。

自20世纪第一个集中式电网出现以来，几乎所有电力都是由大型集中式发电厂通过输配电网输送。

随着非化石燃料发电量的增加，风电、太阳能等分布式能源并网需求急剧增加。

电力传输需要朝着新型双向电网架构和新商业模式的双重目标发展。

显然，电力数字化已成为新型电力系统适应能源革命与数字革命融合的必然选择。

这也意味着新电力体系中的电网蓝图可以重构。

那么，新电力体系下的电网架构该如何进行数字化升级呢？会有什么效果呢？面对能源革命，新电力体系的电网蓝图可以重构。

既然要重构网格蓝图，我们首先要了解当前的网格架构。

大多数输变电站和配电变电站都是几十年前建成的。

发电厂送出的电能首先经过升压变电站升压，然后通过输电电缆输送到输电变电站，再由多级配电变电站进行变压。

最后交付给企业和家庭电力用户。

然而，当前的电网架构存在两大问题，成本高和缺乏灵活性。

成本高是因为电网中有数以亿计的固定功能电力设备在运行，如自动化控制器、继电保护器等，这些电力设备使用特定厂家的专用硬件和软件，每次出现问题发生或需要升级的时候，技术团队必须赶赴现场进行维护和升级，这带来了极高的成本。

灵活性的问题在于能源消耗正在变化。

传统电力系统是为集中式大型发电厂的输配电任务而设计的。

随着太阳能、风电等分布式电源的出现，传统电力系统已不能完全满足分布式电源向电网输送电力的控制。

包含边缘分布式电源的智能电网架构，意味着无论是解决电网运营、维护和升级的高成本挑战，还是适应新能源大规模、高比例的并网消纳要求，或者支持分布式能源、储能设施的广泛接入，都需要重构电网蓝图，将电网升级为更智能、更友好的能源互联网。

为了实现这一目标，需要虚拟化技术，使硬件和软件相互独立，并使整个系统标准化。

标准化不仅可以取代传统电力设备自上而下的专有硬件和软件，还可以让多个智能电子设备通过标准协议相互通信或与监控中心通信，最终使电力系统能够集成工作负载并灵活地工作。

部署新应用程序。

当然，电网现代化还可以帮助电网运营商利用强大的计算能力进行高级监控、诊断和安全增强。

同时，还可以利用机器学习技术挖掘电力大数据的“富矿”，获得更深入的洞察。

数据显示，部署软件定义的自动化控制系统，可使变电站设备总数减少50%，运维总成本降低76%。

这样，越来越多的电力公司开始意识到有必要利用智能边缘架构对变电站进行技术改造和现代化改造。

利用基于英特尔的技术实现变电站现代化将帮助电力公司突破传统监控和数据采集 (SCADA) 系统的限制。

虚拟化技术支撑电网现代化。

电网现代化需要大数据、云、物联网等现代信息技术与能源技术深度融合。

这是因为电网数字基础设施是基于物联网的新型基础设施，支持各种电力设备接入智能电力网络，通过实时数据分析帮助电力企业实现可执行的洞察和自动化控制。

其中，电网现代化的基石是虚拟化技术。

过去十年来，虚拟化技术已经在数据中心得到了测试和验证。

它可以实现软硬件解耦，帮助电力公司电网架构提高可扩展性、安全性、可靠性和效率。

在这种情况下，实现电网的现代化需要从最基本的模块开始进行虚拟化和软件化。

虚拟保护继电器（VPR）、微型数据中心、配电变电站、风力发电机和微电网都是非常关键的基础模块。

继电保护装置的作用是当电力系统出现危及电力系统安全运行的故障时，及时发出报警信号，直接自动触发跳闸动作。

通过基于标准化硬件设备构建的虚拟化和基于软件的保护和控制系统，新的集中式架构可以显着减少电力设备的数量，减少工人往返变电站的频率，降低运维成本。