综合能源

清洁低碳和电气化是新一轮能源革命的重要趋势和特点，“十四五”是电网发展升级的关键时期，围绕构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，报告对“十三五”发展情况进行了总体回顾，对大电网安全、新能源发展、配电网智能化、综合能源体系建设等“十四五”发展重点提出相关思考，结合会议主题，重点阐述智能配电网的发展方向与建设重点，并选取典型试点示范工程进行介绍。

把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局，以经济社会发展全面绿色转型为引领，以能源绿色低碳发展为关键，构建以新能源为主体的新型电力系统，是新时期党和国家赋予能源领域的重要使命。建设多能互补综合能源系统，就是以“横向多能互补、纵向源网荷储协调”的核心思想和综合化的发展理念、智能化的发展手段、准中心化的发展模式，保障以新能源为主体的新型电力系统高质量构建，推动我国能源系统清洁化转型的同时兼顾能源供应的可靠性和经济性，最终实现全社会、全产业链的经济脱碳与安全脱碳。

为了促进多能耦合互补和实现可再生能源就地消纳，综合能源系统已成为多领域的研究热点。考虑到能源设备及网络的多样性、复杂性以及多种能源时间尺度的差异性，根据能量平衡原理，对系统内具有可调特性的源、网、荷进行储能化建模，并构成虚拟储能系统参与到综合能源系统的优化调度中。为了准确把握虚拟储能的研究重点，首先介绍了虚拟储能的定义、逻辑架构和技术内涵；其次针对综合能源系统源、网、荷端设备或网络，总结和归纳了4种虚拟储能建模方法和特性指标；然后重点分析了虚拟储能在4种典型场景的具体应用；最后展望了虚拟储能未来的发展方向。

泛在电力物联网建设的重要目标，是强化电网企业内部精益化管理，提升客户优质互动服务能力。配电网是连接电网与最广大电力客户的“最后一公里”，因此建立具备广泛感知能力、监测分析能力和人机交互能力的配电物联网，具有深刻的现实需求和经济价值。 国网青岛供电公司立足于业务管理和客户服务需求，从客户用电“痛点”、企业服务“盲点”切入，建成了全国首个“全物联网化”试点台区。台区紧密围绕“云-管-边-端”配电物联网技术路线，以智能配变终端为核心，融入低压智能开关、智能微断、红外成像、局放、温湿度监测等多种类端设备，实现了台区运行“全透明化”控制、运维工作“全智能化”管理、客户需求“全主动化”服务，构建起主动运维、主动抢修、主动服务、综合能源管理等九大场景化应用，为建设泛在物联、坚强智能的配电网起到了良好的示范效应。

株洲白关220kV“多站融合”智慧能源站是湖南首个220kV智慧能源站项目，也是国网公司泛在电力物联网建设的重要试点示范工程，融合了传统变电站、数据中心站、综合能源站（储能、分布式光伏、充电站）等多种元素，实现“两网融合、三流合一、一体化运营”。同时，智慧能源站秉持“创新、融合、绿色、共享”建设原则，以变电站为核心，采用“1+N”模式，构建能源流、业务流、数据流“三流合一”的泛在物联网典型应用场景。在“三站合一”的基础上，通过根植能源互联网，服务社会智能化，探索创建能源共享经济新业态。本项目提出交直混联微网、哑铃型平面布置、全站一体化平台、立体消防、全元素机房5大创新亮点、40项设计优化措施，完成专题报告41余册。

本系统主要通过软件封装的方式，实现综合智慧能源项目经济性测算、分析与评价。系统开发基于的经济分析模型自2013年以来，一直为集团公司和各二三级单位提供项目的可研审查、立项经济性复核、后评价和并购项目尽职调查等技术咨询服务，测算分析算例千余次，积累了大量的数据和经验。通过软件封装，实现了测算平台化、数字化、智能化。

在“双碳”目标下，大力发展风、光等新能源是我们明确的方向。当前，电力供给侧和需求侧体现出“双随机”特征，给电力保供工作、系统经济高效运行等带来了严峻挑战：一方面，波动性和间歇性较强的风、光发电在电源结构中的比例持续增长，供给侧随机性日益凸显；另一方面，终端电气化水平提升与新型负荷不断涌现，例如电动汽车、数据中心、负荷聚合商、综合能源系统等新业态用户的出现，导致需求侧的随机性越发显著。

随着人工智能技术特别是强化学习在能源优化调度领域的深入研究，将系统状态表示为向量用于学习的模式，其训练效率与信息利用率较低。针对这一问题，提出了一种融合图神经网络模型与强化学习的综合能源系统优化调度方法。首先，将电-热-气综合能源系统建模为图结构数据，充分利用系统的拓扑信息。其次，提出了基于图神经网络架构的强化学习模型，使其可以充分利用图结构信息实现更快的训练速度，获得更大的探索空间。最后，将表示系统状态的图结构信息送入该模型进行训练，算例仿真验证了该方法的训练效率与探索能力。