新型电力系统视角下电网业务数字化转型路径探讨

秦士兵

（重庆广汇供电服务有限责任公司信息通信分公司，重庆 400000）

0 引言

近年来，国内外对数字化转型的研究很多。但现有研究大多包括企业转型方法论和实施路径的探索，电网企业的进一步数字化转型主要基于电网数字化建设，管理转型研究则基于电网数字化适配，很少报道公司层面的建设情况。为了加强新型电力系统优质高效发展，进行了供电发展数字化转型框架研究与决策业务路径的探讨，通过系统分析了新型电力系统向运行数字化转变的典型特点、发展规模与条件，探讨并提出了数字化的转变目标。开发业务的时机抉择和三个阶段数字化转换策略。最后，全面推动中国电网数字化转变。

1 数字化转型基本概念

1.1 信息化

国家有关发展战略中提出，综合运用信息技术史信息化的主要体现，于此同时开发运用信息资源，进行信息交互和知识共建共享，提高经济增长质量，促进经济社会发展转变的历史过程。在公司或部门开展的业务可以简单地理解为：利用计算机和通信技术为日常工作服务，提高工作效率，即通过纸张到信息，以达到“线上”与“线下”的转换。

1.2 数字化

数字化的概念为通过运用新型计算机技术，建立数据获取、传输、保存、管理、反馈的信息闭环，以打通不同阶段、各种行业之间的信息障碍，提升行业的运营效率，从而建立数据文化的服务体系。从商用方面考虑，利用新型技术，形成数据收集、传递、储存、管理、反馈的闭环，打通各个阶段、各种产业间的数据壁垒，提高产业整合运作效能，形成数字经营的系统。从商用方面考虑，还需掌握云计算、大数据、物联网、人工智能等前沿科技，并利用这些技术把现实世界重新构成为数字社会，从而实现对物理社会的完全虚拟，并完成由“物理”到“虚拟”的转换。

1.3 数字化转型

国务院发展研究中心课题组给出数字化发展的概念为在数字化的基础上，应用现代的信息技术意味着在根源上改善信息收集、管理、运算、储存与传递的全过程，这一进程促进企业和行业内部的信息流通，打破企业的信息封锁，促进整个产业的信息传递，提高效率，更新数字经济体系。依靠电网运营商与能源设计院、建筑公司、设备供应商高效合作的生态利基优势上下游企业加强合作。

2 新型电力系统数字化转型的要求

2.1 总体布局

利用数字信息技术，集成了能源与电网相关主题的天气数据、气候地理信息、电网数据，和将电力信息与数字信息技术紧密结合，为科技发展与电网运营利用信息资源，大力实现资源电力大数据“生产要素”，是资源优化、分配与利用中的关键而重要的信息驱动行动，以实现资源态势认知、全球管理与科学决策，推动资源管理系统的精细化操作与改革，改变企业传统的运行管理模式。利用大数据分析技术，建立健全的企业管理系统，可根据新电能的各个行业领域构建合理的计算模式，并通过对各应用领域的行业数据分析不断输入迭代智能算法，优化公司传统的经营流程。同时通过经营管理模式改革与业务流程重塑，建立完善的公司数字生态，以确保新能源系统高水平运营。

新型电力系统在发电侧以新能源为基础，在设备侧进行数字化改造提升，在消费侧形成多层次源、电网、荷储的整合[1]。新动力系统是实现“双碳”战略的关键平台，是强智能的向环保、安全、智慧的全方位转型，它是工商界新动力模式的延续与拓展。

2.2 突出特点

未来电力系统的典型特点是分散型电网接入比率较大，源网荷储协同调度，终端负载多重交互，基础设施数字化赋能。

（1）高比例的分布式电源。新能源系统的核心特点是新能源接入比例高，未来新能源的广泛接入将提供智能灵活、友好并网、灵活交互、主动支撑等服务。

（2）电源、网络、负载、资料存储的协调工作。未来电力系统要解决了面对着超高比例获取新能源技术的巨大系统风险（即随机性和波动性）的系统软弱性问题，并充分利用了电网中大规模资源配置的巨大潜力。作为数据驱动的智慧调度网络的一部分，已经形成了“源-网-荷-存储”的全网协调运营规划模型。

2.3 发展业务数字化转型的新要求

针对新型电力系统未来发展规划，提出了新要求。

（1）决策分析基于大数据[2]。为实现新能源系统多能互补、多互动的灵活运行，需要基于供电、电网、负荷等大数据的协同分析，做出合理决策。

（2）需要更多人的规划。分布式供电的随机性、负载的多样化、用户反应的不确定性给供电系统造成了极大的冲击，原有的设计无负荷约束已无法适应，必须考虑电能质量、碳排放标准、最优经济性等各种约束条件的规划。

3 “三阶段”数字化转型体系

国家电网公司了加大数字化规划建设力度，业务驱动的数字化转型仍处于探索阶段。根据实际业务需求，制定转型目标，明确时机，构建转型体系框架，形成通用方法，达到对其他部门的参考效果。

3.1 转型方向

在数据分析的基础上，进行科学、严谨决策，实现“主动、智能、高效”开发业务的数字化转型。在大数据挖掘的平台上，企业实现高度智能、严谨决策，从而实现了“主动、智能、高效”开发业务的数字化转型。积极主动体现在发展转型的理念上，传统转型由“满足需求”向“创造需求”的过渡。智能表现主要包括转变策略与技术能力转变两个层面，即将传统决策的评判方式转化为“用数据说话，用数据做决策”；而技术能力的转化已经由单一的传统信息技术，向人工智能技术、强大数据挖掘能力和新一代信息技术的运用转化。效率体现在管理模式上，从多阶段到扁平化的“端到端、点对点”转型。

3.2 时间选择

根据“第二曲线理论”，任何一个增长曲线都将滑到抛物线的极限（增长极限），而持续增长的秘诀便是在第一曲线的极值点前出现了一个新的S 曲线。在这一点上，知识、方法和技能可以使新曲线完成初步的探索。数字化成为信息化发展的第二曲线，如图1 所示，即信息化高峰前的数字化打破，成为高质量快速发展的关键，这说明推动经济数字化转型的重要性。

图1 数字化是信息化的第二条曲线

3.3 数字化转型体系框架建设思路

本文提出“前、中、后三期”的数字化转型思路，分3个阶段实现发展行业的数字化转型，方向清晰、逻辑严谨清晰。在下层部门收集数字化需求，加快数字化发展的基础建设。

3.3.1 第一阶段

第一阶段任务为整理业务、落实要求、巩固基础。

（1）组织业务——建立“业务骨干”。为保证业务清单实事求是、贴近基础、不重复、不遗漏、准确排序，要深入基层，组织有相关单位参了加的座谈会，经过反复讨论，确定开发业务的骨干。

（2）功能细化——扩展功能分支。根据此前的业务梳理，对部分单位进行了三篇需求研究论文，包括对业务领域的需求层次化功能、数字化项目提案的提交、“在线电网”应用的完善等，然后对研究成果进行梳理，细化功能清单。

（3）项目要求——形成“项目可交付成果”。坚持工程“源于基层、服务基层”的原则。通过消除现有功能、确定优先级和创建项目列表。在功能列表中，剔除了现有信息系统中所涉及的部分功能和“在线网格”的预上线功能，将剩余功能形成项目的列表[3]。然后，再从重要性与可行性两个方面针对项目进行了分类，并分为了星级。

3.3.2 第二阶段

在此阶段，制定公司数字化转型的目标，评估信息应用的当前状态，并且从距离和接近中得出分步实施计划。

从业务现状出发，经历了整合信息化、数字化提升、智能赋能3 个阶段，实现开发业务转型升级。在信息化巩固阶段，通过软件系统的建设，巩固开发业务的信息保障能力，业务完全在线化进行。企业全面在线化管理。通过数字化升级过程，导入内外部大数据分析，实现大数据挖掘和深化，增强科学决策水平[4]。在智慧赋能中，形成依托大数据分析技术和成熟人工智能手段、多情景应用的智慧决策。推动行业服务由需求驱动变为自主选择的需求，赋能的服务进行数字化改造提升。

3.3.3 第三阶段

第三阶段为开发应用。在迭代赋能的这一阶段按照路径和实施方案，结合基于数字化项目的最新数字化需求，开展数字化转型的基础建设，逐步发挥积极作用，迭代地进行，并逐渐朝目标方向推进[5]。

尽管整个转型进程是按顺序渐进和迭代进行的，而不是对现状的重塑或完整的历史传承。第二步是明确了发展方向和规划，第三阶段则是按照实际需要的发展规划，在现场施工流程中形成了相应的设计过程，并逐步完善，最后实现了数字化服务功能。在具体实施过程中，需要全面判断数字化改造工程的可行性与重要性，判断工程的实施能力，从易到难一步一步的进行。

4 电网规划业务数字化转型实例

以某省级电力公司电网规划业务为例，应用提出的“三阶段”数字化转型架构和实施路径公司数字化转型计划的法律、制定和规划。

4.1 基本概况

从技术角度看，目前的电网规划诊断和负荷预测诊断和分析了典型工况的最大负荷时间。经常账户没有考虑分布式电力输出和需求管理对用户侧的影响。在配电网的设计和分析中，只进行简单的统计指标分析，一般不进行潮流、短路等电气计算。方案的制定和优化主要基于专家分析的方法，总体上需要提高对当前开发业务决策的定量支持。从管理层看，当前电网规划具有数据管理不规范、地理信息数据二维应用、市政规划参与不规范、需求导向、规划边界明确等特点。

4.2 前期方案

第一阶段的重点是明确现阶段数字化转型的要求。按照区域覆盖、层层细分、溯源的原则，根据文件将电网规划业务分为多个专项。部分单位，通过分层功能要求三折调查、项目建议书数字化提交、“在线电网”等对应用进行了改进，并审核和接收了不同的功能要求，剔除了复杂元素，并通过筛选和审核最后接收了可使用的功能模块要求。坚持工程功能“源于基层、服务基层”的原则。预上线功能“上网电网”，将其余功能统一形成工程需求清单。

4.3 中期方案

第二阶段，聚焦于电网建设服务数字化发展思路。从现状走向信息化、数字化、智能化，根据规划服务的技术层次和管理层次，提出数字化改造的发展方向，涉及供电检测和系统分析、负荷检测、资源计划和电力计量，管理层次涉及信息管理、与国家计划的衔接、计划周期和建设目标。

4.4 后期方案

通过对中期阶段的业务技术规划、数字化发展路线推导以及技术层面的方法制定等，已完成了几个数字化课题。在实际施工与使用过程中，将逐步完善企业对客户的进一步反馈，从而实现企业数字化的全面升级，并进一步推动了公司整体数字化改造的实现。

4.5 预期效果分析

通过开展行业数字化转型的3 个阶段工程，“主动、智能、高效”的发展策略主要表现如下：完成全部行业信息的资产管理系统，一切与发展决策有关的内部信息均纳入数据中台；达到了100%的内外部业务在线率。

5 结语

研究了中国新能源系统数字化转变的典型特点、战略目标与要求，并给出了面向业务的“三阶段”数字化转变框架与路径推导的理论构建。最后，以某国家的城市建设规划行业为例进行实践和验证，梳理电网设计行业的分类，从科技和经营二种方面提出信息化、数字化、智能化各环节的数字化改造设计的方法。已形成了多项数字化课题，为完成中国数字化转型工作任务的积极、智能、快速的研究工作。成果对于进一步的更深入的中国数字化发展研究有重要参考价值。