January 31, 2022 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20211649 2022 年 1 月 31 日第 48 卷 January 新型电力系统背景下的输变电数字化转型 江秀臣，许永鹏，李曜丞，狄凌芳，刘亚东，盛戈皞 （上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海 200240） 摘 要：由于我国独特的新能源分布特性，新能源丰富地区与高负荷地区相关性低。电网企业通过加大高压输变 能源为主体的新型电力系统的可靠运行，提高输变电设备的缺陷预警水平，对输变电的数字化转型需求迫切。为 此首先介绍新能源为主体的新型电力系统和输变电数字化转型特点及发展方向；然后以变电站(换流站)、架空输 电线路、电缆隧道、气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated transmission line, GIL)管廊等场景进行数字化具体分 析；最后，探讨现阶段影响输变电数字化转型的关键技术，即芯片 化多物理量融合集成的精准感知技术、多源时 空数据耦合的缺陷智能识别技术和高保真动态多维数字孪生的状态异常预警技术，并对未来输变电数字化转型进 行了展望。 关键词：新型电力系统；输变电；数字化转型；数字孪生；异常预警 Digitalization Transformation of Power Transmission and Transformation Under the Back-

进行编制，应满足调度管理的基本要求。编制的基本原则如下： 1. 凡由调度机构统一调度并纳入全网进行电力、电量平衡的发电及输变电设备，不论其产权 归属和管理形式，均必须纳入调度计划的范围。各级调度机构依据其调管范围分别编制相应的调度计划。年度调度计划是在负荷预测、水情预测和发输变电设备投产计划等信息基础上，编制全网全年电力 电量平衡方案和年度设备检修计划，制定电网安全经济运行必须的各项措施。 2. 进行编制，应满足调度管理的基本要求。编制的基本原则如下： 1. 凡由调度机构统一调度并纳入全网进行电力、电量平衡的发电及输变电设备，不论其产权 归属和管理形式，均必须纳入调度计划的范围。各级调度机构依据其调管范围分别编制相应的调度计划。年度调度计划是在负荷预测、水情预测和发输变电设备投产计划等信息基础上，编制全网全年电力 电量平衡方案和年度设备检修计划，制定电网安全经济运行必须的各项措施。 动态水平衡 进行编制，应满足调度管理的基本要求。编制的基本原则如下： 1. 凡由调度机构统一调度并纳入全网进行电力、电量平衡的发电及输变电设备，不论其产权 归属和管理形式，均必须纳入调度计划的范围。各级调度机构依据其调管范围分别编制相应的调度计划。年度调度计划是在负荷预测、水情预测和发输变电设备投产计划等信息基础上，编制全网全年电力 电量平衡方案和年度设备检修计划，制定电网安全经济运行必须的各项措施。 某电厂废水零排放应用

/ 25 能源 20250025 输变电工程全过 程造价咨询内容 深度规定 工程 建设 2027 年 电力规划设计总院 能源行业火电和电 网工程技术经济专 业标委会 国家电网有限公司电力建设定额站、国网安徽省电力有限公司经济技术研究院、 国网经济技术研究院有限公司、国网安徽省电力有限公司 适用范围：本标准适用于 35~750kV 输变电工程全过程造价咨询工作。 主要技术内容：总则、术语、内容组成。 苏省电力设计院有限公司、中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司、上 海瑞思不动产金融研究院、工银瑞信投资管理有限公司、中联前源不动产基金 管理有限公司 适用范围：本标准适用于电网基础设施建设（输变电规划、新建、扩建、改造、 升级和技术更新）相关的项目、电网运行维护业务、新型数字基础设施建设、 综合能源服务、微电网等相关的电网项目 REITs 估值业务。 主要技术内容：总则、术语、电网项目 其他用途的石灰石块可参照执 行。本文件规定了燃煤电厂烟气脱硫用石灰石可磨性试验方法的术语和定义、 测试要求、内容，描述了测试方法和测试结果的处理。 / 277 能源 20250277 输变电项目生态 影响跟踪监测技 术指南 方法 2027 年 中国电力企业联合 会 电力行业环境保护 标准化技术委员会 国网湖北省电力公司电力科学研究院,湖北君邦环境技术有限责任公司,国网甘 肃电网公司电力科学研究院

（五）法律法规规定的其他权利和义务。 第十八条 其他经营主体根据参与的市场交易类型，享受与上 述经营主体同等的权利和义务，并需满足参与现货市场的技术条 件。 — 13 — 第十九条 电网企业的权利和义务： （一）保障输变电设备正常运行。 （二）根据现货市场价格信号反映的阻塞情况，加强电网建 设。 （三）为经营主体提供公平的输电、配电服务和电网接入服 务，提供报装、计量、抄表、收付费等服务。 （四）建设、运行、维护和管理电网相关配套系统，服从电力 要求，特殊时期电力调度机构可根据系统安全运行需要，调整备用 值，并向经营主体披露调整情况。 第四十七条 电力调度机构基于发、输变电设备投产、退役和 检修计划，结合电网实际运行状态，确定运行日的发、输变电设备 检修和投运计划。 第四十八条 系统安全约束条件包括输变电设备极限功率、断 面极限功率、发电机组（群）必开必停约束、发电机组（群）出力 上下限约束等。 第四十九条 现货市场每日连续运行，经营主体需在规定时间

性，新能源发电典型出力过程， 储能电源储能时长，已建水风光储项目联合运行出力过程。 4.2.7 经济分析资料应主要包括各类已建电源的电价水平和燃料价格，在建和规划电源 的投资和运行费用，规划输变电工程的投资和运行费用。 4.3 规划和设计 4.3.1 水风光储综合开发规划和设计应收集相关水电站、风电场、光伏电站、光热电站、 抽水蓄能电站、电化学储能电站、压缩空气储能电站等工程设计资料，并进行合理性分 水位流量关系。 3 工程规模及动能指标，主要包括水库特征水位及相应库容、调节性能及调节库 容、装机容量、年发电量，丰、平、枯代表年出力过程，强迫出力、单台机组最小出力。 4 接入系统资料，主要包括输变电工程的电压等级、回路数、线路长度、投资和 运行费用。 5 工程投资资料，主要包括价格水平、工程静态投资、建设期利息、工程总投资、 分年投资。 6 运行资料，主要包括调度运行方式、年运行费用、电价。 1 工程位置、功能定位及开发任务。 2 工程规模及动能指标，主要包括上下水库特征水位、调节性能及调节库容、装机 容量及机组台数、额定水头、连续满发小时数、循环效率。 3 接入系统资料，主要包括输变电工程的电压等级、回路数、线路长度、投资和运 行费用。 NB/T 11554 – 2024 6 4 工程投资资料，主要包括价格水平、工程静态投资、建设期利息、工程总投资、 分年投资。 5

2016 年 9 月， 是国家高新技术企业，通过 ISO 三标认证，具有工程咨询乙级资信、电力行业（变电工程、送 电工程）专业乙级设计资质、工程勘察专业类（工程测量）乙级资质，是承担内蒙古电力集团 输变电、生产技改大修、营销技改、信息技改、小型基建等领域咨询评估任务的咨询机构。 经研公司坚持支撑集团公司发展的功能定位，延伸服务政府能源经济发展，拓展服务行业 技术共享协作，打造能源电力规划、工程项 济研究、能源经济与政策研究、科 技创新服务、标准协作服务、重大课题研究、电力工程设计八大业务板块，是一家专注于为能 源电力行业提供咨询设计服务的平台型智库企业。 项目概述 毫沁营 110 千伏输变电工程可行性研究设计是内蒙古电力集团经济技术研究有限责任公司 自主设计完成的项目，项目设计聚焦内蒙古电力（集团）有限责任公司“1469”中长期发展战 略体系，坚持“责任蒙电、绿色蒙电、数字蒙电、开放蒙电”发展定位，基于零碳、智慧、绿 现 零碳设计理念，基于数字化转型和新技术的应用打造智慧变电站，以节地、节能、节水、节材、 环境友好以及数字化设计建设绿色变电站，助力内蒙古电网转型升级发展。 零碳创新点 毫沁营 110 千伏输变电工程以满足负荷地区供电需求为根本，采用全户内布置减少环境噪 声、电磁辐射，采用零碳智慧建设方案响应国家“双碳”目标下的降碳减碳；其次该方案紧紧 围绕“绿色蒙电”建设目标，采用天然酯低噪音 2 级能耗变压器、110kV

......................................................................................1344 8.8.1 输变电设备参数.........................................................................1344 8.8.2 二次设备版本及配置. 4.5 部署要求 本模块部署在安全 I、III 区。 3.1.7 设备监视类 3.1.7.1 一次设备状态监测 3.1.7.1.1 功能要求 一次设备在线监测用于接入各类输变电设备状态监测数据，提供 各种输变电设备状态信息的展现、预测预警、分析、诊断、评估功能， 并集中为其它相关系统提供状态监测数据。 370 电力行业数字化一体化监管平台建设方案 3.1.7.1.1.1 数据监视 计，以方便后续应用的信息处理。 b) 异常信息获取：按系统预定的相关规则（如异常状态的阈值） 计算发现各类状态监测异常信息并加以定级和记录，用于统一 展现和告警。 c) 状态评价信息获取：按输变电设备状态检修辅助决策应用的要 求提取生成相关信息并加以记录，作为动态评价的基础依据。 d) 典型数据提取及历史数据清理：根据专业应用需要，定期提取 各专业监测的典型数据样本进行长期保存，并将超过一定时限

云基础设施服务 带宽运营 电力宽带 多站融合 数据中心 智能充电桩 云调度中心 数据中台 视频云 电力数据中心 电力办公园区 综合数据网 发电更清洁、电网更灵活、消费更节能、运营更高效 输变电通信网 配电通信网 智慧火电 智慧水电 智慧新能源 输电线路智能巡检 数字换流站 智慧变电站 配电物联网 分布式智慧能源管控 智慧营销 智慧零碳 综合能源服务 调度数据网 5G智能网关，边缘AI计算网关 分布式能源站SCADA、AGC、AVC控制 高级计量（AMI） 分布式能源站负荷管理 大客户负荷管理 汽车充电桩管理 配电设备运行状态监测信息 配变监测 输电线路状态监测 智慧安防 输变电机器人巡检 配电通信网解决方案架构图 13 14 配电网建设需因地制宜、因时制宜 配网的建设，除了需根据实际情况选择合适的建网方案外， 还应分阶段、有节奏地进行。为了更好地面向未来演进，第一 ·推动智能电网发展，为SCADA系统、智能电表、闭路电视、 传感器提供灵活服务。 国首都电力局（MEA）成立于1958年，是泰国内政部下属的国有企业，其 主要业务是负责曼谷、暖武里府和沙没巴干地区的输变电，业务覆盖总面积 约为3,192平方公里，服务客户350万。MEA的收入99.94%收入来自核 心业务，0.06%来自其他业务。 泰 [ 客户说 ] 华为助力泰国MEA 打造高可靠电力通信网络

《电磁辐射环境影响评价方法与标准》HJ/T10.3-1996、《环境影响评价技术 导则 输变电》HJ/T24-2020 中的 最安全值：<5 V/m。 工频电磁场（50HZ），按《环境影响评价技术导则 输变电》HJ/T24-2020 规定，工频场强<4kV/m，磁 场感应强度<0.1mT。无线电干扰标准，按《环境 影响评价技术导则 输变电》HJ/T24-2020 规定，测试频率 为 0.5MHz 的晴天 条件下不大于

大数据云平台资源 大数据云平台运行的数据字典、标准规范、参数配置、三员管 理、三权分立等 • 林地资源 建立林地各种森林资源、建筑物、人员分布、办公地、库房、警 察部署、林班、桥梁、水源地、通讯光缆、输变电高压线等图层 • 人员管理 大数据云平台使用人员、救火队、组织机构等 • 物资管理 救火物资、消防车、水源等 • GIS