破解新能源海量接入困局 引領(lǐng)新型電力系統(tǒng)數(shù)智化變革——華為助力新能源高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新實(shí)踐

截至2024年底，我國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模已達(dá)14.1億千瓦，占總裝機(jī)比重突破 40%，全球新能源裝機(jī)規(guī)模更已跨越100億千瓦門檻。這一數(shù)據(jù)背后，是電網(wǎng)從“單向傳輸”向“源荷互動(dòng)”的劇烈轉(zhuǎn)型——當(dāng)某沿海省份因臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致10千伏配網(wǎng)通信中斷、百萬千瓦海上風(fēng)電瞬間失去調(diào)度控制時(shí)，傳統(tǒng)電力通信網(wǎng)絡(luò)的短板已成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的 “阿喀琉斯之踵”。尤其在分布式光伏遍布城鄉(xiāng)、充電樁成為家庭用電“新成員”的當(dāng)下，通信網(wǎng)從“電力配角”向“智能神經(jīng)”的升級(jí)，已成為破局新能源高效集控的核心關(guān)鍵。

華為中國(guó)政企業(yè)務(wù)電力系統(tǒng)部總經(jīng)理 李繼光

通信目標(biāo)網(wǎng)：

從“事后補(bǔ)漏”到“提前規(guī)劃”

傳統(tǒng)電力通信網(wǎng)如同“拼湊的積木”：主網(wǎng)SDH設(shè)備服役超20年，配網(wǎng)依賴無線公網(wǎng)“臨時(shí)救場(chǎng)”，低壓臺(tái)區(qū)更是“通信盲區(qū)”。華為提出的“主網(wǎng)智算、中壓混合、低壓透明”架構(gòu)，本質(zhì)是“站在2035年看2025”的前瞻設(shè)計(jì)。

NO.1主網(wǎng)智算：

fgOTN讓光通信“跑贏算力需求”。面對(duì)“東數(shù)西算”、邊緣計(jì)算對(duì)帶寬的十倍級(jí)需求，華為fgOTN（細(xì)顆粒光傳送網(wǎng)）以100G/200G速率平滑替代SDH，不僅繼承硬管道高可靠性，更通過波長(zhǎng)級(jí)切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)“光跑電不跑”，在某省級(jí)調(diào)度網(wǎng)改造中，將新能源消納數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延從50毫秒降至5毫秒，為實(shí)時(shí)功率調(diào)控奠定基礎(chǔ)。

NO.2中壓混合：

光纖+無線專網(wǎng)填補(bǔ)“10千伏通信黑洞”。臺(tái)風(fēng)災(zāi)害暴露的10千伏配網(wǎng)通信短板，正通過華為“光纖為主、無線為輔”方案破解。在浙江某沿海城市，GPON光纖與5G電力虛擬專網(wǎng)協(xié)同，構(gòu)建99.99%可靠性的中壓回傳網(wǎng)絡(luò)，使分布式風(fēng)電并網(wǎng)響應(yīng)時(shí)間從分鐘級(jí)壓縮至秒級(jí)，同時(shí)通過“光纖到臺(tái)區(qū)”實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)、數(shù)字孿生等業(yè)務(wù)落地——過去需要專屬硬件的渲染任務(wù)，如今通過云邊協(xié)同在PAD端即可完成，單臺(tái)區(qū)建設(shè)成本降低40%。

NO.3低壓透明：

HPLC讓400伏臺(tái)區(qū) “看得見摸得著”。海量分布式能源接入帶來的反向潮流難題，被華為高速電力載波技術(shù)（HPLC）突破。在江蘇某新能源示范小區(qū)，HPLC實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別準(zhǔn)確率99.8%，讓“哪家屋頂光伏過載、哪輛電動(dòng)車正在充電”實(shí)時(shí)可視，配合源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)算法，使小區(qū)峰谷差縮小25%，年節(jié)電超10萬千瓦時(shí)。

數(shù)智化與AI技術(shù)：

讓電網(wǎng)從“物理系統(tǒng)”

進(jìn)化為“智能體”

● 首先，我們希望以IPv6+構(gòu)建電力數(shù)據(jù)“高速公路”。面對(duì)一臺(tái)風(fēng)機(jī)日均50GB、一個(gè)充電樁月均 2000 條記錄的數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長(zhǎng)，華為以IPv6 + 為底座的智能數(shù)據(jù)通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)三大突破：

確定性體驗(yàn)：

網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)為新能源功率控制業(yè)務(wù)開辟“專屬車道”，在內(nèi)蒙古某風(fēng)電基地，使功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延波動(dòng)小于50μs。

自治化運(yùn)維：

隨流檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)2000+設(shè)備狀態(tài)，某省級(jí)電網(wǎng)應(yīng)用后，運(yùn)維人力投入減少35%。

內(nèi)生安全：

設(shè)備—網(wǎng)絡(luò)—管控三層加密體系，在新疆某跨境電網(wǎng)項(xiàng)目中，成功抵御2000+次惡意攻擊。

● 其次，我們希望運(yùn)用數(shù)字孿生：給電網(wǎng)建一個(gè)“虛擬分身”。

傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度如同“盲人摸象”，而華為數(shù)字孿生技術(shù)正讓電網(wǎng)“看得見未來”。在廣東某工業(yè)園區(qū)，通過光纖采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與云端三維模型融合，構(gòu)建出精度達(dá)0.1米的配網(wǎng)數(shù)字孿生體，不僅能模擬臺(tái)風(fēng)天氣下的線路負(fù)荷變化，還能提前72小時(shí)預(yù)測(cè)設(shè)備故障——該技術(shù)應(yīng)用后，園區(qū)停電時(shí)長(zhǎng)下降70%，年經(jīng)濟(jì)效益超500萬元。

● 第三是運(yùn)用盤古大模型：讓新能源集控 “會(huì)思考、能決策”。

通過華為與合作伙伴的努力，我們用盤古大模型實(shí)現(xiàn)了從“天氣預(yù)報(bào)”到“功率預(yù)測(cè)神器”的突破。

傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)對(duì)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差超20%，而華為盤古氣象大模型通過3D神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將風(fēng)速預(yù)測(cè)精度提升17個(gè)百分點(diǎn)。在華能某百萬千瓦風(fēng)電基地，應(yīng)用盤古大模型后，棄風(fēng)率從8%降至3.2%，年增發(fā)電量超1.2億千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約4萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。更令人振奮的是，盤古綠電大模型與南方電網(wǎng)合作開發(fā)的暫態(tài)仿真系統(tǒng)，能在20毫秒內(nèi)完成電網(wǎng)故障模擬，為云南電網(wǎng)的“毫秒級(jí)切機(jī)”提供決策支撐，該項(xiàng)目榮獲2024世界人工智能大會(huì)一等獎(jiǎng)。

而我們的AI4S（AI for Science），則讓配網(wǎng)從“故障后搶修”到“預(yù)測(cè)式維護(hù)”。

在與陜西電力的聯(lián)合創(chuàng)新中，華為AI4S體系創(chuàng)造了“三個(gè)一”奇跡：1分鐘采集臺(tái)區(qū)全量數(shù)據(jù)、1小時(shí)定位設(shè)備隱患、1天完成全網(wǎng)拓?fù)鋬?yōu)化。通過HPLC與邊緣計(jì)算融合終端，陜西14.79萬臺(tái)區(qū)實(shí)現(xiàn)“四遙”（遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)）覆蓋率100%，線損率下降1.8個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)約電量相當(dāng)于30萬戶家庭的年用電量。法國(guó)EDF專家考察后評(píng)價(jià)：“這是全球首個(gè)將AI真正融入配網(wǎng)骨髓的實(shí)踐。”

體系與標(biāo)準(zhǔn)：

讓中國(guó)方案成為“世界語言”

新型電力系統(tǒng)是“世界級(jí)難題”，需要“世界級(jí)合作”。華為正聯(lián)合電力企業(yè)將通信目標(biāo)網(wǎng)實(shí)踐轉(zhuǎn)化為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在ITU-T框架下推動(dòng)fgOTN、HPLC等技術(shù)成為全球電力通信的“通用語言”。同時(shí)，通過“1+N”體系模式（1個(gè)華為數(shù)字平臺(tái)+N個(gè)行業(yè)伙伴），在智慧電廠、虛擬電廠等場(chǎng)景培育200+合作伙伴，構(gòu)建“根技術(shù)自主、應(yīng)用層開放”的產(chǎn)業(yè)。

當(dāng)每一臺(tái)風(fēng)機(jī)、每一個(gè)充電樁都成為 “智能節(jié)點(diǎn)”，當(dāng)AI大模型賦予電網(wǎng) “預(yù)判未來” 的能力，新能源集控已從 “技術(shù)命題” 升維為 “價(jià)值命題”。華為堅(jiān)信，電力數(shù)智化不是技術(shù)疊加，而是如 “毛細(xì)血管” 般滲透發(fā)輸變配用全環(huán)節(jié)，讓每一度綠電實(shí)現(xiàn) “精準(zhǔn)感知、智能調(diào)度、高效利用”——這正是新型電力系統(tǒng)的核心要義：不是萬億瓦能源的簡(jiǎn)單累加，而是數(shù)智技術(shù)驅(qū)動(dòng)的能源價(jià)值革命。華為將持續(xù)以通信、數(shù)智化、AI技術(shù)融合為基石，與行業(yè)伙伴共同書寫新能源高質(zhì)量發(fā)展的中國(guó)答卷。（本文作者：華為中國(guó)政企業(yè)務(wù)電力系統(tǒng)部總經(jīng)理 李繼光）