电力（能源）系统信息通信理论与技术方面比较热门
wujiai
|“透明电网”比“电力物联网”等概念有着更广泛、更深层次的含义。 它不仅涵盖相关关键技术，还涵盖体制机制。 未来将进一步发展为“透明电力系统”和“透明能源系统”，最终目标是形成零边际成本的能源互联网，电力（能源）将更加便捷地储存和使用并且高效。
当前，能源互联网已成为我国能源电力领域的热点。 与此同时，电力（能源）系统数字化已成为全球趋势。 智能电网和能源互联网技术的快速发展，以及电力市场改革和新能源革命引发的电力系统信息爆炸，产生了大量的电力设备、电器和用户需求。数据连接和先进信息通信技术（以下简称“ICT”）的支持。 目前，电力（能源）系统信息通信理论与技术的热门研究包括：信息物理系统、物联网、无线传感器网络等。在此背景下，中国工程院院士李立祥首次提出“透明电网”的概念：即把现代信息通信技术与电网相结合，在电网�**沧靶∥⒅悄艽衅鳎沟缌ο低车母鞣矫媲榭龆寄芟允境隼矗ǖ缭葱畔ⅰ� 透明，网络信息透明、市场信息透明、设备状态透明、运行状态透明、交易状态透明等，最终实现数据免费采集、数据免费存储、数据免费获取、免费智能分析。 让社会各方广泛深入参与电力生产、输送、消费等各个环节，协同推动能源电力清洁低碳、安全高效发展。
透明网格的概念主要受到两件事的启发：第一是以色列农业大量使用信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能、农业生产效率大幅提高。 其次，交通系统的交通状况可以在互联网上清晰透明地展示，行驶路线可以随时规划和调整。 这些也可以应用于电网。 但“透明电网”比“电力物联网”等概念有着更广泛、更深层次的含义，既涵盖了相关关键技术，也涵盖了体制机制。 未来将进一步发展为“透明电力系统”、“透明能源系统”。 最终目标是形成零边际成本的能源互联网，电力（能源）的储存和使用将更加便捷和高效。 因此，透明电网概念的提出和相关技术的发展将实现电力（能源）系统的“状态全面感知、信息深度透明、运行高度智能化”，促使电力科学的研究范式从模型转向基于分析/仿真的科学向数据驱动的计算科学的变革将影响未来的电力系统生态乃至能源产业生态，将对世界能源发展产生重要影响。
实现能源互联网的关键是在现有可再生能源发电和智能电网技术的基础上，进一步加强物理层、信息层和价值层的互联互通。 相应地，透明电网也以现代信息通信技术（如小微智能传感器）为支撑，实现电网物理层和价值层的透明。
帮助实现能源互联网物理层的透明化
基于泛在的小微智能传感器，结合电力系统传统测量终端，构建泛在传感网络，随时随地反映电网内外状态的实时变化，实现电流、电压等电量状态的测量，以及重力、压力、光、温度、声音、图像等非电量状态的全面数据采集和及时高效传输。 目前可预见的目标是：一是电网运行参数（包括电网运行状况、供电状况、负荷状况等）透明化，为政府规划提供决策依据，为电网提供必要的支撑。电能供需双方的生产经营和市场交易。 其次，使电力设备的基本信息透明化，例如向设备制造商提供设备健康状况（包括设备位移视频图像、数据记录和运行电源信号等）以供维护评估和向科研机构提供用于研究和开发; 第三，实现电网公用信息透明化，如向公安消防、气象站、电动汽车用户提供公共资源信息（包括变电站视频监控、架空线路雷电预警、充电桩占用状态等）。 共享以提高安全监控范围、辅助天气预报、支持有序高效充电等。
设备层透明化致力于将传统电气设备单元与信息通信技术相融合，将单一、离散的设备状态和控制信号集成为全面、连续、高视角、内涵完整、应用场景众多、数字化的高信息流通程度。 信息流可以多维度、多层次地被多个用户使用，这对于电网功能从单一电源向多能源枢纽转变具有重要意义：一是通过整合电网控制信号和信息流，有效结合了源负荷状况和线路实际承载能力。 等网络约束因素，推导限制断面和预期事故情况，制定调度控制策略，实现电网智能运行控制，降低网络损耗，提高发电机组利用水平，促进清洁能源优先消纳。 其次，通过安装小微智能传感器设备，提高单个设备的控制和反馈能力，赋予设备本身较强的交互性、智能化、自适应特性，从而实现设备集群化/分散化和模块化/个性化。 多样化的控制和保护策略。 对区域电网自适应调整、提高区域电网故障后自愈能力、分布式电源与负荷一体化、小微分布式能源自由并网、多种能源形式协同优化。 三是增强电网公共资源优化配置能力。 将闲置充电桩、储能等设备信息提供给用户共享，利用电力系统掌握的公共资源信息，结合电力市场价格的引导作用，引导用户采用最佳方式用电，从而实现电网的调峰填谷。 购电优惠等用户双赢。
帮助实现能源互联网价值层的透明化
在以2015年3月15日中共中央、国务院印发的《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》为标志的新一轮电力体制改革启动之前，我国没有独立的输配电价。 销售目录电价体系非常复杂。 不同地区、行业、电压等级的销售电价差异较大。 包括购电成本、输配电成本、输配电损耗、政府性基金及附加等，此外还有交叉补贴。 因此，电网成本不透明一直为人诟病。 输配电价改革是新一轮电力体制改革的重要组成部分。 2015年以来，国家发展改革委、国家能源局初步建立了覆盖省际、跨地区输变电工程、区域电网、省电网、地方电网、附加电网的体系。 配电网各环节输配电价监管的制度框架决定了我国输配电价的基本思路。 建设透明电网，有利于明晰输配电资产和成本，建立适应电力体制改革的输配电资产全生命周期成本管理模型，协助输电定价和监管和分销价格。
当前，电力现货市场建设已成为电力体制改革的重点任务之一。 电力现货价格也称为实时电价，由电力生产的短期边际成本决定。 它是某个用户在某个时间系统的总生产成本。 电荷的偏导数。 实际电力市场中，实时电价一般通过安全约束机组组合、安全约束经济调度等短期运行优化模型计算得出，即所谓的节点电价或分区电价。 节点电价受三个因素影响：发电边际成本、线路拥堵和网损。 利用节点电价方法不仅可以获得考虑输电拥堵的发电计划，计算出的节点电价也为分配拥堵成本提供依据。 但节点电价在实际应用中也存在明显的缺陷。 特别是它们对电网的物理参数和运行状况（特别是电网拥堵，会对电价产生重大影响）非常敏感，导致发电商和用户承担过多的电价波动风险。 。 此外，节点电价计算所需的电网参数属于机密信息。 对于市场主体来说，市场出清模型可能因此成为一个黑匣子。 因此，如何增强交易透明度（即合理的信息披露机制）成为电力市场建设的重点任务之一，也将是透明电网发挥作用的地方。
为实现能源革命的目标做出贡献
能源安全是关系国家经济社会发展的全局性战略问题。 这对于国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。 2014年6月13日，***主持召开中央财经领导小组第六次会议时，提出“四革命一合作”新能源安全战略，从全局和战略高度指出了新能源安全的目标。保障我国能源安全、促进我国能源安全。 高质量职业发展的方向和路径。 透明电网将有助于实现以下几个方面的能源革命目标：
首先，透明电网建设可以加速电气化和信息化深度融合，助力能源消费革命。 通过信息技术，全面提升终端能源消费智能化和效率水平，推动智慧能源城市建设发展，推广智能建筑、智能家居、智能家电，支撑智慧交通、智慧物流。 培育基于互联网/物联网的能源消费交易市场，推动能源权、碳排放权、可再生能源配额等网络化、智能化交易，发展能源共享经济模式。 推进终端能源电气化、信息化安全运营系统建设，保障用能安全可靠。 发展多种用电新方式，支持新产业、新业态、新模式发展，提高电力新消费水平。
其次，建设透明电网可以促进能源生产智能化，助力能源供应革命。 推动风电、太阳能等可再生能源智能化生产，推动化石能源发电数字化、智能化改造，支持先进储能系统发展。 推进电力系统数字化、智能化建设，有效连接油气管网、热力管网等能源网络，促进多类型能源网络互联互通和综合利用，构建“源-电”协调发展。并网-负荷-存储”，一体化互补能源互联网。 推动能源生产管理和营销模式变革，重塑产业链、供应链、价值链，增强发展新动力。 以透明电网为核心，构建能源监测、管理、调度信息平台，以及基于大数据、云计算、物联网等技术的服务体系和产业体系。
第三，建设透明电网可以推动智慧能源基础设施和装备关键技术、信息通信技术建设，助力能源技术革命。 建设完善的智慧能源基础设施，推进ICT设备国产化。 继续完善能源大数据平台能力建设，合理规划数据资产分类，开放数据分析和共享服务。 提高设备智能感知和数据采集能力，实现电力系统万物互联，推动人工智能与传统电力（能源）业务深度融合。 推动数据驱动背景下的电力（能源）基础理论研究，推动电力（能源）科学研究范式从模型分析/模拟科学向数据驱动计算科学转变，促进大型电力（能源）安全稳定运行。电网、智能电网、大型电网。 大规模新能源接入、综合智慧能源、数字电网、大规模储能等关键技术取得突破。
最后，建设透明电网，有利于加快形成企业自主经营、消费者自由选择、商品和要素自由流动的电力（能源）市场体系电网技术，有利于能源体系革命。 推动建立完善的电力、油气、煤炭、能源权益等能源交易市场，建立公平、公开、透明、统一的市场规则。 打破区域封锁和行业垄断，建立价格主要由市场决定的体制机制。 推动竞争环节价格全面放开和公开公平竞争，建立科学合理的信息披露机制，加强市场价格事中事后监管，规范价格行为。 透明网格协助政府进行定价成本监督审核，推动定价公开透明，完善政府在重要民生和一些网络化自然垄断环节的价格监管体系。 落实健全社会救助、保障标准与价格上涨挂钩的联动机制，保障困难群众基本能源需求。
（作者供职于华南理工大学电力经济与电力市场研究所）