構建以新能源為主體的新型電力系統是實現碳達峰、碳中和的重要舉措。2021年4月，南方電網公司發布《數字電網推動構建以新能源為主體的新型電力系統白皮書》，闡明數字電網将成為承載新型電力系統的最佳形态。數字電網是以雲計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鍊等新一代數字技術為核心驅動力，以數據為關鍵生産要素，以現代電力能源網絡與新一代信息網絡為基礎，通過數字技術與能源企業業務、管理深度融合，不斷提高數字化、網絡化、智能化水平，而形成的新型能源生态系統。

       開展數字電網承載新型電力系統先行示範區建設，需要重點利用數字技術實現示範區的全面可觀、精确可測、高度可控：

       在可觀性方面，利用小微傳感、芯片化智能終端等提供靈活、便捷、準确、高效的邊緣感知能力，形成覆蓋新型電力系統的神經末梢網絡，快速準确掌握電力系統的物理結構、各組成單元及整體的物理性能、運行方式、實時狀态、運行效率、健康狀态和環保水平，同時掌握各類控制裝置的動态行為、環境信息和市場信息、相關人員和企業運行信息，實現新型電力系統全面可觀。

       在可測性方面，海量數據和廣泛連接使數字電網獲取的數據資源大幅提升，使其能夠從數據層面打破傳統技術的界限，在數字空間實現多源數據的融合與提煉，從而更加準确完善地刻畫電網狀态。借助人工智能和大數據分析方法，開展基于數據驅動的長時間尺度、高準确度的新能源發電預測和負荷預測，有效降低電力系統的随機性，實現新型電力系統運行趨勢精确可測。

       在可控性方面，應用智能終端、邊緣計算、物聯網等技術，構建廣域分布的邊緣節點，提升新能源、儲能等大規模市場主體接入、控制、運營和區域自治的能力；應用雲計算、大數據、人工智能等技術，構建支撐電網運行的雲大腦，提升大範圍資源優化處理和調配的能力，依托強大算力支撐海量終端設備參與電力系統感知與調控過程，實現新型電力系統高度可控。

       數字電網承載新型電力系統先行示範區宜選擇在新能源滲透率較高、省級或地區級電網規模、運行相對獨立的地區開展，結合當地能源結構、網架結構和負荷特性等實際情況，以發揮數字賦能與數據驅動作用、新能源高滲透率接入與充分消納、降碳減排為目标，重點建設如下場景：

       提升先行示範區源荷預測精度。結合數值天氣預報，開展先行示範區電網側與新能源場站側新能源發電預測，開展先行示範區分布式電源發電網格預測；結合用戶畫像和外界氣象條件變化，開展基于人工智能模型和大數據的先行示範區負荷預測。數字電網通過充分挖掘海量非電氣參數與電氣參數的大數據關聯關系、深度學習，提高負荷及新能源發電預測精度和廣度，為先行示範區新型電力系統調度運行及控制應用提供短期和超短期預測數據，降低系統随機性。

       構建先行示範區電網友好型新能源場站。數字電網運用雲邊融合和先進控制技術增強新能源場站主動參與系統一次調頻能力，為系統運行提供虛拟慣性。在先行示範區的新能源場站，部署具備新能源主動支撐能力的功率快速控制系統，基于數據驅動的快速功率控制技術，實現新能源場站的慣性控制、一次調頻、有功功率自動控制、無功電壓自動調節等功能，提升示範區新能源場站對新型電力系統功率支撐能力，構建電網友好型新能源場站。

       助力先行示範區源網荷儲協調互動。在先行示範區構建基于雲大腦和邊緣節點兩級融合的新型電力系統雲邊融合調控體系，支持千萬台級新能源發電設備作為主力電源參與新型電力系統調控過程，支持海量用戶側可調節資源作為虛拟電廠參與新型電力系統調控過程，支撐特性各異的多類型能源分層級互聯互通和分區分類協同優化，支撐先行示範區源網荷儲雙向互動。

       賦能先行示範區調度運行自動導航與輔助決策。應用雲計算、大數據、人工智能等技術，構建支撐先行示範區電網靈活運行的雲大腦，增強先行示範區的智能分析與決策水平，實現智能安全防誤、智能操作代理、智能人機交互，提升其智能化運行水平；構建調度業務知識圖譜模型，實現新型電力調度領域綜合知識問答和調度業務決策支持的智能輔助決策，實現數據信息的智能搜索與智能推送、調度任務的智能提醒、調度操作任務的自動打包分揀等智能交互功能，實現先行示範區調度操作全過程自動代理。

       支撐先行示範區碳排放指标透明可觀。在先行示範區建設基于數字電網架構的碳排放監測平台，開展碳排放監測及核算、碳達峰/碳中和态勢感知、碳排放智能預警、碳減排潛力分析等高級應用。構建碳排放追蹤和監測體系，以電力數據為核心，融合煤炭、天然氣等能源數據和企業産值等政務數據和企業數據，分析電力系統工、商、農等不同類型用戶的能源消費、碳排放/吸收相關數據。

       此外，在開展先行示範區建設過程中，應特别注意夯實數字電網承載新型電力系統的基礎能力。一是要加快建設适應新型電力系統的算力。現階段南方電網以通用算力為主，輔以少量專用算力，不能适應未來海量數據處理需求。需結合新型電力系統先行示範區實際場景，研究并建設滿足新型電力系統業務發展需求的算力規模，包括通用算力、專用算力、超級算力。二是要加快建設适應新型電力系統的算法。建設适應新型電力系統的通用算法，包含機器視覺、語音語義、大數據處理等；建設專用算法，包含新型電力系統運行機理、認知技術、協同技術、控制技術等，滿足新型電力系統示範區新能源預測/監控、電網規劃、電力電量平衡、頻率控制、雙碳目标等各場景下的應用需求。三是要加快建設電網數字化基礎設施。加快建設完善基于全域傳感的實時測量體系，加快建設雲平台、物聯網，奠定新型電力系統關鍵數字基礎設施，全面支撐新型電力系統“可觀、可測、可控”。四是要挖掘數據價值，提升業務效率和人員績效。面向政府、企業、金融機構、個人等用戶，結合各業務場景下的實際應用需求和電力大數據優勢，開展數據産品研發和服務孵化，助力新型電力系統下各利益相關方高效運作。

       數字電網承載新型電力系統建設是一個長期而持續的過程，需以先行示範區為牽引，逐步把典型示範區建設推廣成電力系統建設常态化工作，最終全面建成以新能源為主體的新型電力系統。