今年7月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合發(fā)布《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024—2027年）》；緊接著，《中華人民共和國能源法》于11月重磅發(fā)布。值得關(guān)注的是，兩個(gè)文件均提到“提升電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接納、配置、調(diào)控能力”要求，作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵因素，新能源裝機(jī)大幅提升、源網(wǎng)雙向柔性調(diào)控，再次被提升到至關(guān)重要的戰(zhàn)略位置上。

在飛速發(fā)展的數(shù)字浪潮下，上述趨勢(shì)無疑進(jìn)一步擴(kuò)大了先進(jìn)數(shù)字技術(shù)與新能源電力深度融合的空間。作為產(chǎn)業(yè)技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，施耐德電氣在第三十一屆中國國際電力設(shè)備及技術(shù)展覽會(huì)發(fā)布的ETAP全新電力數(shù)字孿生平臺(tái)，以領(lǐng)先的仿真設(shè)計(jì)能力，增強(qiáng)新能源并網(wǎng)安全和消納能力，助力電網(wǎng)智能升級(jí)，幫助電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的“全局尋優(yōu)”。

新能源與數(shù)字技術(shù)深度融合

隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)，電能質(zhì)量與并網(wǎng)穩(wěn)定性兩個(gè)固有的短板，正在對(duì)新能源健康持續(xù)發(fā)展、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來更大的挑戰(zhàn)。

當(dāng)前，風(fēng)光新能源發(fā)電采用大量的逆變器和變流器來進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換，該設(shè)備開關(guān)瞬間切換會(huì)產(chǎn)生電壓、電流的快速變化，產(chǎn)生頻率較高的諧波，影響電能質(zhì)量。同時(shí)，諧波也會(huì)對(duì)負(fù)荷側(cè)的高精尖設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響，從這個(gè)角度來看，新能源發(fā)電的電能質(zhì)量有待進(jìn)一步提升。

另一方面，新能源“靠天吃飯”的特性也決定了其輸出功率難以預(yù)測(cè)和控制。當(dāng)新能源在電網(wǎng)中的占比較小時(shí)影響可以忽略，但隨著新能源裝機(jī)容量的不斷增加，電網(wǎng)兩高特性愈加明顯后，這種間歇性和波動(dòng)性就會(huì)對(duì)大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定帶來沖擊和挑戰(zhàn)。

上述背景也成為了近年來加速電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的首要驅(qū)動(dòng)力。行業(yè)對(duì)利用數(shù)字技術(shù)對(duì)新能源場(chǎng)站、分布式能源系統(tǒng)、微電網(wǎng)，以及源網(wǎng)荷儲(chǔ)等典型的新型電力系統(tǒng)場(chǎng)景進(jìn)行預(yù)測(cè)分析、建模仿真，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)上述場(chǎng)景的智能控制、運(yùn)行優(yōu)化的需求愈加明顯。數(shù)字孿生、AI等為代表的新一代數(shù)字技術(shù)已成為促進(jìn)新能源消納、提升源網(wǎng)荷儲(chǔ)多端靈活互動(dòng)、滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要工具和手段。

ETAP助新能源系統(tǒng)全局尋優(yōu)

可以說，ETAP全新電力數(shù)字孿生平臺(tái)是一個(gè)可以助力新型電力系統(tǒng)全局優(yōu)化的數(shù)字模型解決方案。其強(qiáng)大的電力系統(tǒng)仿真分析能力，覆蓋從設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)全流程的數(shù)字孿生能力，可以幫助客戶進(jìn)行完整的系統(tǒng)性驗(yàn)證，準(zhǔn)確識(shí)別配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題、全面提升電力系統(tǒng)合理性，從而優(yōu)化成本，保障電力系統(tǒng)可靠安全。

在發(fā)電端，ETAP電力數(shù)字孿生平臺(tái)包括綜合可再生能源模型和全頻譜電力系統(tǒng)分析計(jì)算，用于精確模擬、預(yù)測(cè)分析、設(shè)備選型，以及風(fēng)光場(chǎng)站和其他分布式可再生能源的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，并幫助工程師構(gòu)建數(shù)據(jù)系統(tǒng)，測(cè)算風(fēng)能和太陽能的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)行電網(wǎng)并網(wǎng)分析；

在輸電端，ETAP電力數(shù)字孿生平臺(tái)集成線路規(guī)劃、保護(hù)和能量管理系統(tǒng)解決方案，有效助力輸電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化和自動(dòng)化管理；

在配電端則集成了基于地理空間的仿真、分析和優(yōu)化于一體的智能電網(wǎng)平臺(tái)解決方案。

值得一提的是，為適應(yīng)新形勢(shì)下能源電力的產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展，ETAP全新電力數(shù)字孿生平臺(tái)功能上也進(jìn)行了全面升級(jí)，通過5大創(chuàng)新功能及4大優(yōu)化升級(jí)，進(jìn)一步提升軟件自身的性能和實(shí)用性。

5大新功能主要體現(xiàn)在更加現(xiàn)代化的功能區(qū)用戶界面、新增碳排放分析功能、基于可靠性指數(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析功能、準(zhǔn)確模擬和分析分布式能源資源的大小和位置的饋線承載能力，以及新增了更加方便新能源接入電網(wǎng)仿真評(píng)估的光伏儲(chǔ)能逆變器元件類型。

4大優(yōu)化則體現(xiàn)在專門針對(duì)光伏儲(chǔ)能逆變器、暫態(tài)和保護(hù)、微電網(wǎng)控制器功能的提升等，有效助力分布式能源接入后電網(wǎng)的穩(wěn)定性研究，提升分布式能源消納水平和電網(wǎng)適應(yīng)能力。

為新能源電力帶來巨大價(jià)值

當(dāng)下，越來越多的省份要求對(duì)新能源電站項(xiàng)目的接入系統(tǒng)報(bào)告采用ETAP軟件進(jìn)行模擬，做電網(wǎng)合規(guī)性分析、電能質(zhì)量評(píng)估。

作為新能源電力系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)和總包方，ETAP全新電力數(shù)字孿生平臺(tái)可助力國內(nèi)設(shè)計(jì)院克服效率低、數(shù)據(jù)共享困難、智能化水平不足等痛點(diǎn)，進(jìn)一步提升工程師技術(shù)水平和設(shè)計(jì)院競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

同樣，對(duì)于源網(wǎng)荷儲(chǔ)、微電網(wǎng)系統(tǒng)以及工商業(yè)分布式系統(tǒng)，ETAP的時(shí)序潮流、微網(wǎng)控制器等模塊可以優(yōu)化儲(chǔ)能配比、設(shè)計(jì)并驗(yàn)證最優(yōu)的微網(wǎng)控制策略，保障項(xiàng)目運(yùn)行的安全穩(wěn)定，進(jìn)一步助力新能源消納水平提升。

而且，在新能源出海浪潮下，ETAP所帶來的價(jià)值不止在于促進(jìn)國內(nèi)新能源發(fā)展與新型電力系統(tǒng)建設(shè)，其在助力能源電力央國企、電力設(shè)計(jì)院、新能源項(xiàng)目出海上也將發(fā)揮重要的作用和價(jià)值。

當(dāng)前，我國“一帶一路”能源合作伙伴關(guān)系持續(xù)壯大，在能源低碳轉(zhuǎn)型的全球共識(shí)下，我國“一帶一路”能源合作中的“綠色”項(xiàng)目也更加亮眼。

以我國電力總包龍頭央企為例，據(jù)今年10月份召開的第三屆“一帶一路”能源部長(zhǎng)會(huì)議新聞報(bào)道，中國電建目前海外新能源項(xiàng)目總裝機(jī)容量達(dá)1845萬千瓦（含儲(chǔ)能1.55GWh），項(xiàng)目涉及阿根廷、越南、墨西哥、巴基斯坦、哈薩克斯坦等海外市場(chǎng)。目前還在推動(dòng)中的項(xiàng)目有98個(gè)，總裝機(jī)容量約1918萬千瓦。中國電建與金風(fēng)、隆基、華為等產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)在設(shè)備“走出去”方面合作超過50億美元，帶動(dòng)中國企業(yè)抱團(tuán)出海。

對(duì)于電力項(xiàng)目而言，海外項(xiàng)目業(yè)主對(duì)電氣計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化和分析報(bào)告有非常高的技術(shù)要求，手算或者國產(chǎn)軟件計(jì)算結(jié)果很難被認(rèn)可，這是目前大多數(shù)電力企業(yè)出海面臨的難題之一。

這也正是全新ETAP的優(yōu)勢(shì)所在，ETAP本身作為一個(gè)全球化的產(chǎn)品，有較為廣泛且深厚的國際應(yīng)用案例，其標(biāo)準(zhǔn)化水平已經(jīng)在國際上獲得了較高的認(rèn)可度。面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化與本土化問題，ETAP軟件內(nèi)置包括IEC和ANSI等國際標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，有效提升項(xiàng)目雙方溝通效率，給予國內(nèi)新能源企業(yè)出海非常大的助力。

據(jù)悉，ETAP電力數(shù)字孿生平臺(tái)可以為海外新能源項(xiàng)目的電氣系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)到維護(hù)的全生命周期不同階段提供一站式數(shù)字孿生解決方案。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，ETAP可提供新能源接入仿真研究報(bào)告；在運(yùn)維階段，ETAP模型驅(qū)動(dòng)的PPC/HPC控制解決方案，利用其先進(jìn)的軟件在環(huán)和硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證技術(shù)，為新能源系統(tǒng)提供最先進(jìn)的控制策略，同時(shí)可以顯著縮短設(shè)計(jì)調(diào)試時(shí)間，降低投資成本。

隨著能源低碳轉(zhuǎn)型和電力數(shù)字化升級(jí)，數(shù)字與電力的深度融合是落實(shí)能源行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的重要途徑。建設(shè)新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵，本質(zhì)上是要在能源供給的安全性、經(jīng)濟(jì)性、合規(guī)性和可持續(xù)性之間找到一個(gè)“最優(yōu)解”，而ETAP電力數(shù)字孿生平臺(tái)正是這樣一個(gè)基于數(shù)字孿生技術(shù)的智能化電力系統(tǒng)管理平臺(tái)，也是尋求 “最優(yōu)解”的正確打開方式。