广州电网数字孪生平台获国际领先认证 赋能超大城市电力安全新范式

问题:超大城市电网结构复杂、负荷密度高、供电保障要求严,对突发风险的敏捷处置提出更高标准。

近年来,极端天气和城市内涝、山火、雷击等灾害因素叠加,再加上重大活动集中举办、公共服务用电高度敏感,传统依赖人工巡检和分散系统管理的方式,难以在“全局可视、快速研判、协同指挥”方面满足需要。

如何把设备状态、周边环境、运行风险与处置资源统筹起来,成为城市治理与能源安全的共同命题。

原因:一方面,电网资产规模庞大、层级多、分布广,输电、变电、配电、用电侧之间链条长,信息采集、传输、分析与应用存在“数据多但不够联动、信息有但不够可用”的痛点。

另一方面,重大活动对供电的容错率几乎为零,要求指挥体系更扁平、处置更前置、研判更精准。

再加上灾害演变具有时空特征,若缺少对“时间—空间—设备”一体化的刻画能力,风险识别往往滞后,处置资源也难以最优配置。

推动电网与城市空间信息融合、以数字化手段重构运行管理,成为提升供电可靠性的关键路径。

影响:此次发布的电网数字孪生时空智能平台,围绕“虚实融合、全景透明、智能推演、协同指挥”构建能力体系。

专家鉴定认为成果达到国际领先水平,并同意通过科技成果鉴定。

平台在重大赛事期间经受了实战检验:赛事场馆与电力系统被虚拟构建成立体场景,使部分原本需要线下完成的保供电工作转移到线上,实现从指挥部到班站所的远程联动,覆盖25个核心场馆,贯通电源侧到用户侧的状态感知、设备连接与业务协同,保障场馆供电实现“零闪动”。

这种从“看得见”到“管得住”的转变,为超大城市在高压力场景下保持供电稳定提供了新范式。

从技术路径看,平台突破电网与城市融合感知的“虚实共生”关键技术,构建“空天地”一体化感知能力,可对台风、山火、雷击、水浸等风险进行精准识别与预警;形成“感—存—算—演—用”全链条数字孪生体系,既能实现设备层面的微观时空感知,也能支撑电网运行的宏观监管与推演应用;并在重大保电任务中探索“全域透明、智能推演、扁平指挥”的组织模式,推动从经验驱动向数据驱动、从事后处置向事前预防转型。

相关数据表明,平台构建的感知网络覆盖广州全市,实时动态孪生覆盖9425千米输电线路、443座变电站及129108台配电变压器;超过7000千米架空输电线路实现机器代人巡视,并接入60万路政务视频资源,极端天气条件下可提前6小时完成风险推演,故障响应可达到秒级,抢修复电时间缩短近五成。

这些能力的落地,直接指向提升城市电网韧性与应急能力的核心目标。

对策:面向从重大活动走向日常供电治理的应用延伸,下一步关键在于把“示范场景”转化为“常态机制”。

一是加强数据治理与标准体系建设,推进电网设备、城市空间信息与灾害风险数据在合规前提下的共享互认,形成可复制的技术与管理标准。

二是完善跨部门协同机制,将城市防灾减灾、应急管理、交通、市政等信息纳入统一研判体系,提高风险预警与处置联动效率。

三是以电网资产全生命周期管理为抓手,将智能巡视、预测性维护、风险推演与现场作业组织衔接起来,推动“预警—派单—处置—复盘”闭环运行。

四是进一步强化关键基础设施网络与数据安全保障,确保平台在高负荷、强对抗、极端条件下稳定可靠运行。

前景:在新一轮科技革命和产业变革背景下,能源电力系统正加快向数字化、智能化升级。

超大城市电网数字孪生的价值不仅在于提升单次任务的保障水平,更在于为城市治理提供可视化、可计算、可推演的底座能力。

随着更多应用场景接入,平台有望在分布式能源接入、电动汽车充电负荷管理、城市级应急保供、精细化运维以及“双碳”目标下的能效优化等方面释放更大效益。

专家也提出期待:电网数字孪生要实现更高精度、更大范围、更深层次推广应用,力争更完整、更实时地反映物理电网运行状态,更好服务国家能源安全和经济社会发展需要。

当今世界正处于新一轮科技革命和产业变革时期,数字孪生、人工智能等新技术正在深刻改变传统产业的运营模式。

电网数字孪生时空智能平台的成功研发和应用,充分说明科技创新对传统基础设施升级的重要意义。

作为国家经济命脉的电力系统,通过拥抱数字化、智能化转型,不仅能够提升自身的安全性和效率,更能为经济社会发展提供更加坚强有力的支撑。

在"十五五"开局之年,这样的科技创新成果将继续引领电力产业向更高层次发展,为建设新型电力系统、推动能源革命贡献力量。