行业领域

新一代信息技术产业,制造业,人工智能

需求背景

新型配电网将集成现代电子、通讯、网络、人工智能等先进技术，推动柔性化、智能化、数字化转型，从全局角度实现各配电网或微电网分布式智能调度，形成全息信息感知，分析，调控，传输的完整链路，达到潮流控制、功率优化、能量互济、协调保护等功能提升。如何突破全球新型电力系统中智能柔性配电网优化引擎的关键技术及产业化应用，将是影响全球分布式电网是否可靠、高效以及灵活运行的关键因素，同时也是新型电力系统能否实现电力能源行业绿色转型和实现双碳目标的关键所在。

需解决的主要技术难题

1.全息信息感知技术。实现对电网状态的实时、全面监控，包括环境、负载、设备状态等多种因素的全息数据获取与处理。

2.分布式智能调度算法。如何优化调度算法以适应分布式电源和可再生能源的波动性和不确定性。

3.智能柔性控制系统。开发能够自动调整电网运行参数，实时响应电网状况变化的控制系统。

4.功率优化和能量互济技术。实现在多种能源输入和需求变化的条件下，优化电网中的功率分配和能量交换。

5.协调保护机制。在复杂和高度互联的电网中实现快速、准确的故障检测和隔离。

6.标准化和互操作性。确保不同制造商和不同地区的设备和系统能够顺畅互操作。

        7.安全性和隐私保护。保护电网系统免受网络攻击，确保数据传输和处理的安全性和用户的隐私。

期望实现的主要技术目标

1. 全息信息感知技术的实现。开发多功能、高精度的传感网络，增加监测点的覆盖率至95%以上，实时数据采集频率提高至每秒至少一次，准确率提高至99%。

根据IEEE的最新研究报告，目前先进电网的感知设备的覆盖率约为80%，数据更新频率通常是每5秒一次。

2. 分布式智能调度算法优化。开发出能适应可再生能源输入波动的智能调度算法，减少调度响应时间至500毫秒内，提升供电可靠性至99.9%。

据世界能源协会报道，现有调度响应时间平均为2-5秒，供电可靠性在98%-99%之间。

3. 功率优化和能量互济技术提升。实现电网中的能量损失减少至1%以下，同时优化调整电网运行的灵活性，可再生能源利用率提升至85%以上。

现有的电网能量损失大约为3%-5%，可再生能源利用率在全球范围内平均大约为70%。

4. 协调保护机制的完善。实现电网系统的自动故障检测与隔离时间小于100毫秒，故障检测准确率提高至99.5%。

依据国际电工委员会(IEC)数据，当前故障检测时间通常约为200毫秒，准确率约为95%。

5. 标准化和系统互操作性增强。推动国际标准化组织(ISO)和国家标准局制定相关电网设备的全球统一标准，实现不同制造商设备的互操作比率达到90%以上。

目前设备的互操作性普遍问题较大，互操作性比率大约为50%-70%。

6. 网络安全性与隐私的加强。加强电网系统的网络安全防护，实现安全事件检测率100%，并确保所有传输数据的加密率达到100%。

根据全球电网安全报告，当前网络安全事件的检测率约为80%-90%，数据加密率约为75%。

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