构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和的重要举措。2021年4月，南方电网公司发布《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》，阐明数字电网将成为承载新型电力系统的最佳形态。数字电网是以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代数字技术为核心驱动力，以数据为关键生产要素，以现代电力能源网络与新一代信息网络为基础，通过数字技术与能源企业业务、管理深度融合，不断提高数字化、网络化、智能化水平，而形成的新型能源生态系统。

       开展数字电网承载新型电力系统先行示范区建设，需要重点利用数字技术实现示范区的全面可观、精确可测、高度可控：

       在可观性方面，利用小微传感、芯片化智能终端等提供灵活、便捷、准确、高效的边缘感知能力，形成覆盖新型电力系统的神经末梢网络，快速准确掌握电力系统的物理结构、各组成单元及整体的物理性能、运行方式、实时状态、运行效率、健康状态和环保水平，同时掌握各类控制装置的动态行为、环境信息和市场信息、相关人员和企业运行信息，实现新型电力系统全面可观。

       在可测性方面，海量数据和广泛连接使数字电网获取的数据资源大幅提升，使其能够从数据层面打破传统技术的界限，在数字空间实现多源数据的融合与提炼，从而更加准确完善地刻画电网状态。借助人工智能和大数据分析方法，开展基于数据驱动的长时间尺度、高准确度的新能源发电预测和负荷预测，有效降低电力系统的随机性，实现新型电力系统运行趋势精确可测。

       在可控性方面，应用智能终端、边缘计算、物联网等技术，构建广域分布的边缘节点，提升新能源、储能等大规模市场主体接入、控制、运营和区域自治的能力；应用云计算、大数据、人工智能等技术，构建支撑电网运行的云大脑，提升大范围资源优化处理和调配的能力，依托强大算力支撑海量终端设备参与电力系统感知与调控过程，实现新型电力系统高度可控。

       数字电网承载新型电力系统先行示范区宜选择在新能源渗透率较高、省级或地区级电网规模、运行相对独立的地区开展，结合当地能源结构、网架结构和负荷特性等实际情况，以发挥数字赋能与数据驱动作用、新能源高渗透率接入与充分消纳、降碳减排为目标，重点建设如下场景：

       提升先行示范区源荷预测精度。结合数值天气预报，开展先行示范区电网侧与新能源场站侧新能源发电预测，开展先行示范区分布式电源发电网格预测；结合用户画像和外界气象条件变化，开展基于人工智能模型和大数据的先行示范区负荷预测。数字电网通过充分挖掘海量非电气参数与电气参数的大数据关联关系、深度学习，提高负荷及新能源发电预测精度和广度，为先行示范区新型电力系统调度运行及控制应用提供短期和超短期预测数据，降低系统随机性。

       构建先行示范区电网友好型新能源场站。数字电网运用云边融合和先进控制技术增强新能源场站主动参与系统一次调频能力，为系统运行提供虚拟惯性。在先行示范区的新能源场站，部署具备新能源主动支撑能力的功率快速控制系统，基于数据驱动的快速功率控制技术，实现新能源场站的惯性控制、一次调频、有功功率自动控制、无功电压自动调节等功能，提升示范区新能源场站对新型电力系统功率支撑能力，构建电网友好型新能源场站。

       助力先行示范区源网荷储协调互动。在先行示范区构建基于云大脑和边缘节点两级融合的新型电力系统云边融合调控体系，支持千万台级新能源发电设备作为主力电源参与新型电力系统调控过程，支持海量用户侧可调节资源作为虚拟电厂参与新型电力系统调控过程，支撑特性各异的多类型能源分层级互联互通和分区分类协同优化，支撑先行示范区源网荷储双向互动。

       赋能先行示范区调度运行自动导航与辅助决策。应用云计算、大数据、人工智能等技术，构建支撑先行示范区电网灵活运行的云大脑，增强先行示范区的智能分析与决策水平，实现智能安全防误、智能操作代理、智能人机交互，提升其智能化运行水平；构建调度业务知识图谱模型，实现新型电力调度领域综合知识问答和调度业务决策支持的智能辅助决策，实现数据信息的智能搜索与智能推送、调度任务的智能提醒、调度操作任务的自动打包分拣等智能交互功能，实现先行示范区调度操作全过程自动代理。

       支撑先行示范区碳排放指标透明可观。在先行示范区建设基于数字电网架构的碳排放监测平台，开展碳排放监测及核算、碳达峰/碳中和态势感知、碳排放智能预警、碳减排潜力分析等高级应用。构建碳排放追踪和监测体系，以电力数据为核心，融合煤炭、天然气等能源数据和企业产值等政务数据和企业数据，分析电力系统工、商、农等不同类型用户的能源消费、碳排放/吸收相关数据。

       此外，在开展先行示范区建设过程中，应特别注意夯实数字电网承载新型电力系统的基础能力。一是要加快建设适应新型电力系统的算力。现阶段南方电网以通用算力为主，辅以少量专用算力，不能适应未来海量数据处理需求。需结合新型电力系统先行示范区实际场景，研究并建设满足新型电力系统业务发展需求的算力规模，包括通用算力、专用算力、超级算力。二是要加快建设适应新型电力系统的算法。建设适应新型电力系统的通用算法，包含机器视觉、语音语义、大数据处理等；建设专用算法，包含新型电力系统运行机理、认知技术、协同技术、控制技术等，满足新型电力系统示范区新能源预测/监控、电网规划、电力电量平衡、频率控制、双碳目标等各场景下的应用需求。三是要加快建设电网数字化基础设施。加快建设完善基于全域传感的实时测量体系，加快建设云平台、物联网，奠定新型电力系统关键数字基础设施，全面支撑新型电力系统“可观、可测、可控”。四是要挖掘数据价值，提升业务效率和人员绩效。面向政府、企业、金融机构、个人等用户，结合各业务场景下的实际应用需求和电力大数据优势，开展数据产品研发和服务孵化，助力新型电力系统下各利益相关方高效运作。

       数字电网承载新型电力系统建设是一个长期而持续的过程，需以先行示范区为牵引，逐步把典型示范区建设推广成电力系统建设常态化工作，最终全面建成以新能源为主体的新型电力系统。