研究报告全文：2023年10月07日买入维持评级公用事业电新行业研究行业深度研究证券研究报告国金证券研究所分析师许隽逸执业S1130519040001分析师姚遥执业S1130512080001联系人汪知瑶xujunyigjzqcomcnyaoygjzqcomcnwangzhiyaogjzqcomcn掘金新型电力系统系列报告二电改政策驱动下的信息化投资机会新型电力系统的新变化源侧清洁低碳荷侧多元互动网侧柔性灵活新的装机结构新系统中装机主体和电量主体将逐步由火电转变为非化石能源发电且源侧将由多种能源的简单叠加过渡为基于复杂多能流网络协同的联动性系统性的大时空尺度优化配置新的负荷特性新型电力系统的低碳目标驱使终端电气化水平大幅提升带动负荷侧呈现多元化特征且负荷侧属性从单纯的刚性消费者转变为响应源网侧供需平衡调控的需求侧资源新的电网形态电网将由单向逐级的链型网络向主网微网交流直流转型弹性柔性显著提升新变化带来的新问题供需匹配难度升级系统风险和系统成本增加供需匹配方面从空间匹配角度看我国新能源资源与负荷中心逆向分布而特高压电网建设仍存在进度滞后资源配置能力不足等问题从实时平衡角度看源侧新能源出力具有随机性波动性逆负荷性荷侧三产用电增加叠加新型负荷占比提升加剧负荷波动二者共同增加电力供需平衡难度系统风险和成本方面新能源大规模并网配电网侧输入多元化以及电力电子元器件高比例接入带来系统运行工况波动加剧电能质量和稳定性降低的风险为了控风险助平衡系统成本将显著提升国网能源研究院预测2025年包括辅助服务电网建设等助力系统消纳措施所带来的成本将是2020年的23倍新问题的解决途径信息化技术电改政策共同发力发电侧为保障并网稳定性新能源功率预测及智能并网技术需求提升政策方面双细则的功率预测偏差考核趋严叠加新能源参与市场承担的预测偏差损益凸显高精度功率预测的价值且在对并网控制系统的安装考核提出明确要求的同时给予新能源通过辅助服务获得收益的机会为智能并网控制系统提供应用激励和成本分摊输变电调度侧电网建设和调度要求提升催生BIM设计电网智能调度智能运维技术需求政策上第三轮输配电价改革后顺价机制理顺为输配电价上涨留出空间有利于主网侧增量成本的分摊配用电侧负荷侧多元化高波动要求需求响应能力提升并催生虚拟电厂技术需求且配电网接入多元化对配电感知响应用户服务和管理的高要求催生配电自动化用电信息采集及数字化电力营销技术需求从政策看输配电价改革提出的分电压等级核定容量电价及负荷率约束激励机制利好虚拟电厂建设所需的增量配网成本的控制和分摊而除国家层面激励政策外市场化改革和系统规则完善是虚拟电厂技术得以落实的重要途径从政策驱动角度看信息化技术商业模式落地短期看发电侧中长期看输配用电侧发电侧技术相关政策以考核类为主奖惩细则已较为清晰且有一定强制性预计短期可对技术落地应用起到较好促进作用输配电侧技术相关政策以成本分摊类为主政策强度相较考核类略弱第三轮监管周期中输配电价整体已可看到一定上涨趋势或上涨空间中期角度看后续改革深化有望进一步落实涨价带来的成本分摊包含配用电环节的虚拟电厂技术发展在增量配网建设方面有输配电价改革带来的成本分摊助力而短期内系统规则不够明确辅助服务及现货市场不够成熟对虚拟电厂的市场参与和高效盈利产生了一定制约我国电力市场化改革过程漫长但已步入加速周期中长期看市场化改革深化及市场机制的完善将助力虚拟电厂技术落地取得从0到1的实质性进展预计23-25年国网智能化投资平均增速可达7-8电网投资的增加将拉动电力信息化行业步入快速增长轨道相关电改政策推进也为信息化产品的商业模式完善提供了落地途径因而在电力发输配用各环节中具有信息化技术领先优势的公司有望受益推荐关注国能日新电新计算机组联合覆盖国电南瑞电新组覆盖东方电子电新组覆盖国网信通电新组覆盖朗新科技计算机组覆盖市场化改革不及预期电网智能化投资不及预期新能源发展进度不及预期敬请参阅最后一页特别声明1扫码获取更多服务行业深度研究内容目录掘金引言41新型电力系统的新变化源侧清洁低碳荷侧多元互动网侧柔性灵活611新的电源装机结构能源结构向清洁低碳多能互补转变612新的负荷特性电能替代带来负荷多元化单向用电向需求响应双向传输转变713新的电网形态主微交直融合发展电网弹性柔性显著提升82新变化带来的新问题电力供需平衡难度升级系统成本与风险提升921供需错配叠加源荷波动性增加电力供需平衡难度升级9211新能源供需空间错配特高压建设不足问题仍严峻9212双随机电力系统源荷侧波动均增加加大电力平衡难度1022系统风险显著提升系统成本随之增加123新问题的解决途径信息化技术电改政策双重途径并行1331发电环节提升功率预测和并网控制水平技术升级考核趋严市场化缺一不可13311为保障并网稳定性高精度功率预测及智能并网技术需求提升13312功率考核趋严绿电市场化强化功率预测技术在电力交易中的重要性14313双细则对新能源并网控制提出考核并可保障一定辅助服务收益1732输变电调度环节以电网智能化为技术工具有待输配电价改革实现成本疏导19321电网建设和调度要求提升需BIM和电网智能调度运维技术加以支持19322输配电价改革持续完善有望利好输电侧增量成本分摊2133配用电环节需求响应相关技术亟待应用市场机制发展助力落实源荷互动22331需求响应的落实需虚拟电厂配电自动化以及用户营销管理相关技术助力22332利好政策陆续出台助力虚拟电厂技术的发展和应用24333市场规则完善市场化改革推进是虚拟电厂技术落实的重要途径2534从政策角度看信息化技术商业模式落地短期看好发电侧中长期看好输配用电侧304投资建议315风险提示34图表目录图表1新型电力系统建设中的问题需要信息化技术和电改政策双重途径解决5图表2我国电源结构长期以来以火电为主体6图表3我国非化石能源发电量占比将显著提升6图表4新型电力系统发展三阶段中对储能发展有明确规划6图表52060年新型电力系统建设完成时我国电气化率预计将达到607图表6终端电气化主要聚焦于工业建筑交通农业农村四大用能部门负荷侧呈现多元化7敬请参阅最后一页特别声明2扫码获取更多服务行业深度研究图表7与传统大电网比微电网能实现自我调节自主供电8图表8新型电力系统将出现交直流混合配电网的新型态9图表9三北地区风力发电量排名靠前9图表10我国光伏发电集中于西部高海拔地区9图表11我国用电负荷集中在中东部和南方等人口密度较高的地区10图表12风电光伏出力集中于18pm-6am10am-15pm10图表13我国高峰负荷集中在8am-10am18pm-22pm10图表14二产用电负荷日峰谷差较小11图表15三产用电负荷日峰谷差相对较大11图表16北京因三产占比更高而负荷峰谷差较蒙西更大11图表17我国近十年三产及居民生活用电占比上升11图表18未来电动车保有量将持续增长百万辆11图表19电动车的无序充电增加了用电负荷峰谷差11图表20新能源汽车充电时间与日常用电时段重合度较高12图表21不同于传统发电机组风电输出电压具有随机波动性12图表22新型电力系统在源-网-荷端引入更多电力电子装备13图表23功率预测系统主要由预测服务器安装于服务器内的软件和测风测光设备构成14图表24功率预测技术服务包含从气象数据的采集和预测至功率测算及结果上传全流程14图表25并网控制系统可分为AGC系统AVC系统和快速频率响应系统14图表26自2018年起各区域电力监管机构先后制定并发布了双细则考核方案15图表27因短期预测偏差新能源在现货市场需承担日前双细则考核日前预测偏差损益和日前超额获利回收16图表28新能源日前预测偏差造成的总损失额亿元17图表29新能源日前预测偏差造成的度电损失元MWh17图表30国家政策层面对新能源功率控制有明确要求17图表31各区域双细则对新能源并网控制主要指AGCAVC有明确要求18图表32各地双细则中的辅助服务管理实施细则规定新能源AGCAVC服务可获得一定补偿19图表33电力领域BIM技术应用包括设计平台及核心软件等19图表34新一代调度技术支持系统可实现电力的实时运行组织和调度管理20图表35输电线路智能运维管理系统可助力监测和预警21图表36变电站智能辅助系统可对变电站设备和运行环境进行在线监测和控制21图表37第三轮输配电价改革后区域电网输电价格整体看已呈现出上涨趋势22图表38虚拟电厂扮演电厂或负荷的双重角色23图表39虚拟电厂分为拟电厂站控过程和资源三层结构23图表40虚拟电厂各个逻辑层级在应用功能上协调配合23敬请参阅最后一页特别声明3扫码获取更多服务行业深度研究图表41配电自动化系统主要由配电主站配电子站配电远方终端和通信网络组成24图表42用电信息采集系统可提供实时用电信息数据24图表43数字化电力营销系统可高效提供各类营销操作24图表442021年以来有关虚拟电厂的鼓励政策频出25图表45虚拟电厂发展分为邀约型市场型和跨空间自主调度型3阶段26图表46江苏浙江上海冀北等地已出现大型虚拟电厂试点26图表47广州虚拟电厂参与需求响应分为邀约型实时型26图表48相关地区虚拟电厂参与辅助服务市场的商业模式汇总27图表49我国虚拟电厂存在盈利模式较为单一且效益较低的问题28图表50德国虚拟电厂相关政策出台起到关键推动作用29图表51我国辅助服务市场及电力现货市场建设持续推进30图表52新型电力系统中主要信息化技术的相关政策发展情况汇总31图表53预计23-25年国网投资完成额CAGR为5-632图表54预计23-25年国网智能化投资金额CAGR为7-832图表55推荐公司及推荐逻辑32敬请参阅最后一页特别声明4扫码获取更多服务行业深度研究随着国网智能化投资的逐年增加市场对于新型电力系统建设过程中的电力信息化发展有较高的关注度但关注点更多集中于IT技术发展AI算法涌现的背景下电力信息化在技术方面的突破我们认为有关电力信息化的投资逻辑中技术层面的发展固然重要但技术真正在应用时需要面临的重大挑战之一就是需要跑通自身的商业模式不论是通过考核对技术应用提出奖惩要求还是对技术应用成本进行合理分摊亦或是对技术应用后收益模式的持续完善都对信息化技术在最后的落地应用关卡起到至关重要的推动作用而这些都离不开电力市场中相关市场规则的完善和市场改革政策的驱动因此我们按照新型电力系统建设产生的新变化-新变化带来的新问题-新问题的解决途径的思路从发电侧输变电调度侧配用电侧三个维度分析了新系统建设过程中的问题及解决途径更重要的是我们将解决途径分为信息化技术和电改政策两个层面并着重分析了后者对前者应用助推的原理推动的进程以及目前主要的制约点最后我们将这两类途径的分析相结合总结得出从电改政策角度看发电侧技术主要涉及新能源功率预测和智能并网控制技术的商业模式已较为清晰成熟有望在短期内实现对技术应用落地的有效驱动输配用电侧技术主要指BIM电网智能调度输变配电智能运维配电自动化虚拟电厂技术等则将在中长期电改推进的过程中实现商业模式的实质性改善未来改善弹性可期本文的行文逻辑如下图所示图表1新型电力系统建设中的问题需要信息化技术和电改政策双重途径解决来源国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明5扫码获取更多服务行业深度研究11新的电源装机结构能源结构向清洁低碳多能互补转变新型电力系统的发电结构需由传统的以煤为主转向低碳清洁的供应体系火电长期以来是我国电力系统中的主体电源由于我国富煤贫油少气的能源结构虽然近年来煤电装机占比逐步降低但燃煤发电一直以来仍为我国电源的主力2022年火电累计装机容量达133亿千瓦占总装机容量比重52近10年来占比持续维持在50以上其中煤电累计装机容量112亿千瓦占火电及总装机容量比重分别为8414372022年全年我国火电发电量585313亿千瓦时占总发电量的698清洁低碳是构建新型电力系统的核心目标新型电力系统中装机主体和电量主体将逐步由火电转变为非化石能源发电据国家电网预测到2030年我国新能源发电装机规模将超过煤电成为第一大电源根据北京大学能源研究院发布的以新能源为主体的新型电力系统的内涵与展望在新型电力系统的发展路径下我国光伏光热陆上风电和海上风电总装机到2025年2035年和2060年预计将分别超过11亿千瓦26亿千瓦和56亿千瓦非化石能源发电量占比分别达4361和95图表2我国电源结构长期以来以火电为主体图表3我国非化石能源发电量占比将显著提升光伏装机占比风电装机占比核电装机占比10095水电装机占比火电装机占比1008061806043604030407169672066646260595755522000来源中电联国金证券研究所来源以新能源为主体的新型电力系统的内涵与展望国金证券研究所新能源占比提升的同时需落实多能互补分布式能源和储能重要性愈发凸显新系统注重优化能源系统网络格局实现多能耦合这也意味着源侧将由多种能源的简单叠加过渡为基于复杂多能流网络协同的多种能源联动性系统性的大时空尺度优化配置分布式电源由于实现就地生产和消纳对于能源结构的改善尤为重要据前瞻产业研究院测算2025年分布式能源在电网体系比例将由目前的6-7提升至156同时储能将是高比例新能源电力系统中维护发用平衡的主要方法且可为分布式发电系统提供调频调压能源备用稳定输出等服务以实现局部平衡因而新系统中覆盖全周期的多类型储能将协同运行助力能源系统运行灵活性提升图表4新型电力系统发展三阶段中对储能发展有明确规划来源新型电力系统发展蓝皮书国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明6扫码获取更多服务行业深度研究12新的负荷特性电能替代带来负荷多元化单向用电向需求响应双向传输转变新型电力系统的低碳目标驱使终端电气化水平大幅提升带动负荷侧呈现多元化特征利用低碳电力实现中国经济体的普遍电气化是建成低碳新型电力系统的重要途径据中国能源基金会预测除电力供应端的快速脱碳外工业交通和建筑等终端部门的电气化对实现2060年碳中和目标的碳减排量贡献比例将达到27根据中电联发布的中国电气化年度发展报告2022国家电网碳达峰碳中和行动方案和壳牌分析数据2021年全国电能占终端能源消费比重约269预计202520302060年全国电能占终端能源消费比重将分别超过3035602060年新型电力系统建设完成时建筑业住宅和商业建筑轻工业和道路客运等部门将基本实现电气化图表52060年新型电力系统建设完成时我国电气化率预计将达到60来源壳牌能源远景中国能源体系2060碳中和新型电力系统发展蓝皮书国家电网碳达峰碳中和行动方案国金证券研究所终端电气化带动负荷侧多元化发展根据中国电气化年度发展报告2022电气化转型主要聚焦于工业建筑交通农业农村四大用能部门随着以电代油以电代煤等电能替代发展战略陆续落实以新能源汽车电采暖为代表的电力产品将逐渐抢占传统高排放产品的市场电力负荷侧结构将更加多元化图表6终端电气化主要聚焦于工业建筑交通农业农村四大用能部门负荷侧呈现多元化来源中国电气化年度发展报告2022中国碳中和综合报告2022深度电气化助力碳中和壳牌能源远景中国能源体系2060碳中和十四五建筑节能与绿色建筑发展规划国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明7扫码获取更多服务行业深度研究新系统中负荷属性将从传统电力系统中单纯的刚性消费者转变为响应电源电网侧供需平衡调控的需求侧资源从能量流向看新兴双向互动负荷资源的出现使得负荷侧成为既消耗电能又可生产电能的产消者如电力用户可通过自建分布式发电自发自用余电上网分布式储能和电动汽车接入后的充放电行为也使用户负荷参与电网侧的双向能量互动即便是工业生活等领域的单向可调节负荷也可通过调整运行时间或用电功率来参与需求响应实现源随荷动向源荷互动的转变13新的电网形态主微交直融合发展电网弹性柔性显著提升电网形态将由单向逐级的链型网络向以传统大电网为主干网以微电网为局域网的能源互联网转型体现出具有较强恢复力的电网弹性特征传统电网是大型的中心集中式电力系统其发输变配用的单链流程表现出基本仅调整集中式发电的源随荷动特征即由核心供电站服务于庞大的输电网络负荷和储能未纳入调度范畴因此当用电负荷突然增高时一旦电源侧发电能力不足就容易出现供需不平衡以致严重影响电网的安全运行新系统中传统主电网将与微电网融合发展电网弹性将显著提升在传统的大容量集中式远距离输电模式基础上随着就地利用资源的分布式发电充电汽车及其他储能装置等大规模增加未来配电系统将划分为多个独立运行的控制区域面向终端用户的区域电网和微型电网因此会大量出现与传统电网相比微电网能够在电网局部传输出现问题时实现自我调节自主供电电网弹性得以大幅度提升图表7与传统大电网比微电网能实现自我调节自主供电比较维度传统大电网微电网实现分布式电源的灵活高效应用解决数量以支持传统的集中式的大型火电水电等电建立目标庞大形式多样的分布式电源并网问题是实源通过远距离输电到负荷中心为目标现主动式配电网的有效方式大型的中心集中式电力系统覆盖范围广覆盖范围较小通常服务于一些小型用户如规模大小能提供大量的电力供应社区工业园区独立小岛等地区通过集成分布式能源发电技术多种能源互相供电方式通过电网公司发电输电分配电力匹配自主供给所需能量能源管理采用集中控制管理能源的来源消耗配通过智能能源管理系统自动感知和控制供需方式电由电网公司进行统一调度和管理情况实现对能量的高精度管理稳定性较高同时也存在单点集中事故状较传统电网更加稳定能够在局部传输出现问稳定性态下系统可靠性差恢复困难等问题题时自我调节实现自主供电来源新型电力系统将呈现三多特征能源局域网物理架构运行模式与市场机制国金证券研究所供需双方的结构改变引导传统交流大电网与交直流配电网形成共存局面体现出对电压电流高度可控的电网柔性特征传统电网多采用交流传输形式交流电网具有变换电压方便传输同样功率采用高电压可降低电流长距离输电损耗显著减少等技术优势火电厂水电厂核电厂等常规能源发出的电力多为交流电以方便接入传统的交流大电网现有交流配电网也实现了广泛应用新型电力系统将由直流配电网配合传统的交流电网进行深度融合驱动电网柔性显著提升新系统将发展出交直流混合配电网就是在已有交流网架基础上详细规划电源和负荷分布建立直流配电系统从而方便光伏直接并网和风电摆脱并网前的逆变环节且家用电器电动汽车等中低压直流负荷也可享受集中配电不再需要独立配备整流器在省去部分变流环节减少系统损耗的同时实现交直流电网线路间柔性互联输配电效率灵活性显著提升敬请参阅最后一页特别声明8扫码获取更多服务行业深度研究图表8新型电力系统将出现交直流混合配电网的新型态来源交直流混合配电网多阶段随机优化调度模型分布式风电接入交直流混合配电网的研究中国能建官微国金证券研究所21供需错配叠加源荷波动性增加电力供需平衡难度升级211新能源供需空间错配特高压建设不足问题仍严峻我国新能源资源与负荷中心逆向分布我国新能源资源集中分布在西部西北部地区其中风能资源主要分布于东北华北北部和西北地区以及部分东南海上区域其中内蒙古新疆河北三省2022年风力发电量占比高达31光伏主要分布于宁夏北部甘肃北部新疆东南部青海西部等高海拔地区而我国用电负荷则主要集中于华北华东华中等人口密度较高的地区未来随着新能源发电占比提升负荷中心与电力资源的空间错配格局将愈发明显图表9三北地区风力发电量排名靠前图表10我国光伏发电集中于西部高海拔地区12002022年光伏发电TOP10省份发电量情况亿千瓦时2022年风力发电TOP10省份发电量情况亿千瓦时10002001808001601406001201004008060200402000来源北极星电力网国金证券研究所来源北极星电力网国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明9扫码获取更多服务行业深度研究图表11我国用电负荷集中在中东部和南方等人口密度较高的地区90002022年全社会用电量TOP10省份用电情况亿千瓦时800070006000500040003000200010000来源北极星售电网Wind国金证券研究所新能源传送有赖跨省跨区特高压电网建设但我国特高压电网建设仍存在总体进度滞后资源配置能力不足等问题成为新能源发展的一大掣肘特高压是连接资源与负荷的重要桥梁可通过远距离大容量低损耗输电实现大范围资源优化配置有利于将富集在我国西南西北地区的清洁能源快速传运到经济更为发达的中东部地区解决电力供需矛盾特高压工程建设速度整体已滞后于风光大基地建设一方面从建设周期看光伏电站建设需要3-6个月风电约需1年而特高压建设周期一般为15-2年建设进度慢于新能源建设速度另一方面特高压电网一般需建设先行才能与建设速度更快的风光电站形成源网匹配以实现同时投产良好消纳而过去几年疫情特高压核准滞后等因素使电网工程建设进度在一定程度有所滞后目前已建成的特高压工程外送容量不足以满足清洁能源的送出需要随着西北部地区新能源装机规模快速提高弃风弃光现象仍然较严重全国新能源消纳监测预警中心数据显示2022年弃风最严重的蒙东地区风电利用率仅有90弃光最严重的西藏光伏利用率仅有80特高压的建设速度以及资源配置能力均亟需提升212双随机电力系统源荷侧波动均增加加大电力平衡难度源侧波动性增加新能源出力具有随机性波动性和逆负荷性新能源出力功率的随机性波动性使电源侧控制难度提升以火电为主的传统电源由于可控性较强因而通常可以实现以用定发而以风电光伏为代表的新能源发电出力则较大程度取决于风力大小光照强度等不可控的自然条件因素难以进行预测和干预导致风力发电和光伏发电具有较强随机性波动性和间歇性新型电力系统中新能源占比提升后电源侧整体出力控制难度将增加新能源出力高峰与用电负荷高峰匹配度较低增大供需平衡复杂度由于新能源出力多取决于自然条件因此风电出力集中于傍晚和夜间18pm-6am光伏出力集中于中午10am-15pm而与通常用电负荷的早晚高峰8am-10am18pm-22pm匹配度较低导致了电力供需间存在时间错配问题图表12风电光伏出力集中于18pm-6am10am-15pm图表13我国高峰负荷集中在8am-10am18pm-22pm来源大规模新能源发电基地出力特性研究国金证券研究所来源考虑源-网-荷三方利益的主动配电网协调规划国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明10扫码获取更多服务行业深度研究荷侧波动性增加除产业结构改变外新型负荷增加为加剧负荷侧波动的全新因素近十年来三产及居民用电占比增加加大负荷侧峰谷差第二产业用电负荷较为平稳典型负荷曲线呈现直线形状峰谷差小负荷率较高而第三产业和居民生活用电受气候节假日和生活习惯等影响短时波动较大峰谷差明显随着我国人均收入的提升以及经济结构的转型升级2011-2022年一产二产用电量在总电量中的占比持续走低而三产和居民生活用电比例呈明显上升趋势驱动负荷侧峰谷差持续增加图表14二产用电负荷日峰谷差较小图表15三产用电负荷日峰谷差相对较大来源第二产业第三产业用电负荷特性分析国金证券研究所来源第二产业第三产业用电负荷特性分析国金证券研究所图表16北京因三产占比更高而负荷峰谷差较蒙西更大图表17我国近十年三产及居民生活用电占比上升第三产业居民生活用电量占比第一第二产业用电量占比100232425252627283031318031336040200来源中国政府网国金证券研究所来源Ifind国金证券研究所新系统建设带来的新型负荷电动车储能等成为影响尖峰负荷变化的全新因素在增加尖峰负荷波动性时变性的同时驱动峰谷差显著提升以新能源汽车为例其对充电的需求为随机事件根据国网北京经济技术研究院测算这种无序充电行为与电网日常负荷曲线重合度可高达85二者负荷叠加会提升负荷高峰进一步拉大峰谷差世界资源研究所和国网能源研究院联合预测数据指出在汽车高比例电动化和快充普及的情境下电动汽车的无序充电将导致2030年电网峰值负荷增加12-13图表18未来电动车保有量将持续增长百万辆图表19电动车的无序充电增加了用电负荷峰谷差基准情景-纯电动乘用车保有量百万辆左轴激进情景-纯电动乘用车保有量百万辆左轴乘用车保有量百万辆左轴500YoY-基准情景-纯电动乘用车右轴50040040030030020020010010000来源中国汽车技术研究中心有限公司数据资源中心世界资源研究所中国来源锂电网国金证券研究所图为某典型居民区基础用电负荷案例蓝色实新能源汽车规模化推广对电网的影响分析国金证券研究所激进情景为考虑心区域为基础负荷线条为预计不同年份的背景下叠加电动车充电负荷后的区域政策加码的情况如2035年起实施分区域分车型的禁燃政策等总负荷敬请参阅最后一页特别声明11扫码获取更多服务行业深度研究图表20新能源汽车充电时间与日常用电时段重合度较高来源新能源汽车国家监测与管理中心世界资源研究所中国新能源汽车规模化推广对电网的影响分析国金证券研究所图为北京上海深圳南京的私家电动汽车充电开始时间日平均分布红色底色为日常用电负荷高峰期22系统风险显著提升系统成本随之增加新能源大规模并网使电网运行工况波动加剧新能源高比例接入电力系统后系统转动惯量减小频率调节能力降低使得系统短路容量下降抗扰动能力降低若系统无功支撑能力也随之降低暂态过电压问题突出则新能源机组存在大规模电网解列可能以风力发电为例由于风能不稳定无法做到准确控制风电出力会随风况变化而出现时段性的功率变化或缺失因此并网后将引起电网电压及频率的随机扰动且可导致宽频率范围震荡失稳风险从而影响电能的实时平衡和电网的安全稳定运行图表21不同于传统发电机组风电输出电压具有随机波动性来源中国电源学会电源云讲坛新能源电力系统电能质量分析与控制清华大学-耿华国金证券研究所新型电力系统配网输入侧多元化将使电能质量与电网稳定性降低随着分布式电源储能装置和微电网等系统元素增加配电网侧从无源转为有源潮流由单向变为双向甚至多向配电网电能质量将受到影响此外终端无序用电将会增加净负荷峰谷差功率波动问题将更加突出影响配电网稳态运行例如分布式能源接入配电网后将可能产生配网规划难度提升负荷节点电压被抬高甚至偏移超标系统供电可靠性下降等风险新型电力系统的建设需要电力电子元器件高比例接入使得电力系统稳定性受到挑战考虑到电力电子元器件具有响应速度快精准控制等优点新能源为实现顺利并网传输和消纳需在源-网-荷端引入更多电力电子装备系统基本特性将由旋转电机主导的机电稳态过程演变为电力电子装备主导的电磁暂态过程不同于火电水电等传统机组多采用同步电机而具有较强的机械惯性电力电子装置具有低惯性低短路容量弱抗扰性和多时间尺度响应特性导致电力电子化电力系统时间常数更小频域更宽安全域更复杂系统的机电暂态和电磁振荡等多重因素会产生交互影响目前新能源基地出现的暂态电压支撑不足风电机组并网的高低电压穿越停机脱网宽频振荡多馈入直流换相失败等情况都是电力电子化带来系统稳定性挑战的具体表现敬请参阅最后一页特别声明12扫码获取更多服务行业深度研究图表22新型电力系统在源-网-荷端引入更多电力电子装备来源电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题清华大学电机工程与应用电子技术系官网国金证券研究所为控制系统风险助力供需平衡系统成本将显著提升根据国网能源研究院测算到2025年我国新能源电量渗透率将超过15包括辅助服务电网建设等助力系统消纳措施所带来的成本将是2020年的23倍新能源高比例接入对电网的质与量提出更高要求带来增量电网成本从量来看一方面新能源能量密度较火电更低且资源与负荷的空间错配问题突出使得新能源若要实现顺利输送消纳主网侧的配套建设成本需大幅增加另一方面配网侧为应对接入主体的多元化增量配网的建设成本将提升从质来看源荷侧高波动带来的系统风险和供需匹配难度增加使得输配电网侧调度优化运行风险防控等智能化相关的信息化技术投资会不断增加且高比例电力电子元器件的接入也带来了新的投资成本电源和负荷侧出力波动性催生辅助服务需求电力调节成本提升为确保电力系统的安全稳定电源侧安全并网以及负荷侧需求响应的实现需要配备一次调频ACG无功调节备用黑启动等辅助服务带来增量电力调节成本据国家能源局初步统计现阶段包括调峰在内的辅助服务成本约占全社会总电费的15而根据国际经验电力辅助服务成本一般可达到全社会总电费的3以上且会随着新能源发电量的提升而增加比例31发电环节提升功率预测和并网控制水平技术升级考核趋严市场化缺一不可311为保障并网稳定性高精度功率预测及智能并网技术需求提升为解决新能源高波动带来的供需匹配难系统风险高等问题需要针对新能源的发电功率精确预测和智能并网控制技术相互配合协同发力新能源功率预测技术助力电网科学决策信息化赋能的新能源功率预测技术可基于数学模型和算法通过对新能源发电设备的运行状态天气预报历史数据等多种因素进行分析和计算预测新能源发电设备未来一段时间内的发电功率预测系统主要由预测服务器安装于服务器内的软件和测风测光设备构成技术服务流程包含从气象数据的采集和高精度预测至功率测算及结果上传全流程随着IT技术的发展更多AI算法的涌现和更强算力的支撑使得支持向量机SVM多层感知器MLP等结合海量历史数据样本开展基于AI的智能预测方法具备了落地的条件有效提升了系统的预测准确率敬请参阅最后一页特别声明13扫码获取更多服务行业深度研究图表23功率预测系统主要由预测服务器安装于服务器图表24功率预测技术服务包含从气象数据的采集和预内的软件和测风测光设备构成测至功率测算及结果上传全流程来源国能日新公司招股说明书国金证券研究所来源国能日新公司招股说明书国金证券研究所智能并网控制技术助力电网的决策执行在功率预测助力电网进行科学决策后一旦功率电压频率等电能质量指标未达到并网发电要求电网则需要依靠智能并网系统对这些不良指标进行自检调节并将其控制在正常水平内在上网过程中尽量减少对电网的冲击从而使电力生具备可调性规律性和平滑性根据控制方式不同新能源并网控制系统可分为自动发电控制系统AGC系统自动电压控制系统AVC系统和快速频率响应系统图表25并网控制系统可分为AGC系统AVC系统和快速频率响应系统控制系统类型控制目标控制方式自动发电控制系统控制光伏风电的根据电网需求的变化和电网调度指令结合电站内机组的状态损耗等通过优化AGC系统并网有功功率算法制定优化控制策略等使电站满足电网的电能调控需求将采集的逆变器风机和无功补偿装置实时运行数据上传电网调度同时接收电网调自动电压控制系统控制光伏风电的度下发的电压控制指令经过模型分析和策略模块的分析计算通过对逆变器风机AVC系统无功功率无功补偿装置调压变压器分接头等设备的统一协调控制实现电站并网点电压的闭环控制和电站的优化运行通过最优控制策略建模高速高精度追踪电网频率当电力系统频率失衡时自动响调控电力系统应电网的频率调节需求快速频率响应系统频率发电端频率调整的主要方法是调整发电有功功率通过快速协调电站的自动发电控制系统调整有功出力降低频率偏差实现电网频率的快速稳定来源国能日新公司招股说明书国金证券研究所312功率考核趋严绿电市场化强化功率预测技术在电力交易中的重要性双细则对功率预测设备有强制安装要求且偏差考核趋严对功率预测精准度提出更高要求为保障新能源并网后电力系统安全优质经济运行在国家能源局推行的电力并网运行管理规定电力辅助服务管理办法的基础上自2018年起各区域电力监管机构先后制定并发布了全国及各区域发电厂并网运行管理实施细则和并网发电厂辅助服务管理实施细则双细则在要求新能源定期上报功率预测结果的同时进一步明确和加强了对新能源发电功率预测的考核罚款机制以平衡电力系统内所有电源的出力和利润分配在各区域的双细则中西北区域的功率偏差衡量最为严格华东华北的功率考核标准也在逐步趋严西北地区幅员辽阔气象观测站稀疏因昼夜温差大易出现局地阵风导致风功率预测准确率较低对当地电网调度产生更大的困难因此仍保留较平均值法更加严格的单点偏差考核此外从华东华北监管局目前已完成公开意见征求的新版双细则文件中可以看出功率预测考核指标在逐渐趋严如华东区域的短期功率预测准确率将从现阶段的80上升至90以上超短期功率预测准确率将从85上升至95以上双细则对功率预测偏差考核标准逐步趋严新能源发电企业为了维持正向的投资回报比减少考核罚款将更依赖于精准的风光功率预测使得更高时空分辨率更高准确敬请参阅最后一页特别声明14扫码获取更多服务行业深度研究率的功率预测技术的重要性愈发显著图表26自2018年起各区域电力监管机构先后制定并发布了双细则考核方案现考核预测新能源考核指标区域偏差计算方式与考核标准规范类型类别上传率准确率合格率短期预风电9575-准确率考核采用单点误差若未达标按偏差积分电量02分kWh测光伏9580-考核国家电2018版第2小时网西北西北双风电95-超短期75准确率考核采用调和平均数若未达标准确率每减少1按全场地区细则预测第2小时装机容量0015分kWh考核光伏95-75中短期风电10085-准确率考核采用变形后的均方根误差若未达标按85-准确率国家电2019版预测新能源电站装机容量04小时进行考核网华北华北双光伏10085-地区细则超短期风电10090-准确率考核采用变形后的均方根误差若未达标按90-准确率预测光伏10090-新能源电站装机容量04小时进行考核风电1007580准确率考核采用均方根误差若未达标准确率每减少1每10国家电2020版短期预万千瓦容量扣1分1分对应考核费用1000元网东北东北双测光伏1008580合格率考核采用绝对误差若未达标准确率每减少1每10万地区细则千瓦容量扣1分1分对应考核费用1000元准确率考核采用均方根误差若未达标按80-准确率新能风电10080-源电站装机容量02小时技术管理考核系数浙江为025其短期预他地区为02该发电厂机组最高批复上网电价进行考核测准确率考核采用均方根误差若未达标按80-准确率新能光伏10080-源电站装机容量01小时技术管理考核系数浙江为025其国家电2020版他地区为02该发电厂机组最高批复上网电价进行考核网华东华东双准确率考核采用均方根误差若未达标按85-准确率新能地区细则风电10085-源电站装机容量02小时技术管理考核系数浙江为025其超短期他地区为02该发电厂机组最高批复上网电价进行考核预测准确率考核采用均方根误差若未达标按85-准确率新能光伏10085-源电站装机容量01小时技术管理考核系数浙江为025其他地区为02该发电厂机组最高批复上网电价进行考核准确率考核采用均方根误差若未达标准确率每降低1按当短期预风电-80-月装机容量02A3小时进行考核A3为日前功率预测准确率考国家电2021版测核系数默认为1网华中华中双光伏-85-地区细则风电-85-准确率考核采用均方根误差若未达标准确率每降低1按当超短期月装机容量02A4小时进行考核A4为超短期功率预测准确率预测光伏-90-考核系数默认为1第4日风电100-准确率考核采用均方根误差若未达标准确率每降低1按当中期预40月装机容量02A2小时进行考核A2为中期功率预测准确率考测第4日2022版光伏100-核系数默认为1南方45南网双电网风电10060-准确率考核采用均方根误差若未达标准确率每降低1按当细则短期预月装机容量02A3小时进行考核A3为日前功率预测准确率考测光伏10065-核系数默认为1超短期风电100第4小时-准确率考核采用均方根误差若未达标准确率每降低1按当敬请参阅最后一页特别声明15扫码获取更多服务行业深度研究现考核预测新能源考核指标区域偏差计算方式与考核标准规范类型类别上传率准确率合格率预测65月装机容量02A4小时进行考核A4为超短期功率预测准确率第4小时考核系数默认为1光伏100-70报送要求新能源电站需每天早上9点前向电网调度部门报送短期功率预测数据指自次日0时起至未来24小时或72小时的发电预测功率分辨率15分钟部分地区要求未来168小时的发电预测功率用于电网调度做未来1天或数天的发电计划新能源电站需每15分钟向电网调度部门报送超短期功率预测数据指自报送时刻起未来15分钟至4小时的发电预测功率分辨率15分钟用于电网调度做不同电能发电量的实时调控来源各地区能源局双细则文件国金证券研究所中期预测是指对未来240小时的功率预测预报中短期预测是指对次日0时至168小时发电功率预测预报短期预测是指对次日0时至24小时发电功率预测预报超短期预测是指自上报时刻起未来15分钟至4小时的预测预报考核趋严新能源参与市场功率预测偏差将承受多重惩罚凸显高精度预测价值新能源占比逐渐提升参与电力市场是发展的必经之路新能源参与市场后可通过市场化收益吸引社会资本投资建设新能源项目有利于推动形成有更强新能源消纳能力的新型电力系统20212022年新能源参与电力市场的比例分别约3035国家发展改革委国家能源局在关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见中提出2030年全国统一电力市场体系基本建成新能源将全面参与市场交易此外20172021年两批电力现货市场试点打开为新能源参与市场化交易提供了新渠道从超短期功率预测看预测偏差影响新能源在电力市场中的消纳和考核调度机构在运行日当天会依据电站申报的超短期功率预测组织实时市场出清超短期预测误差会导致下达的发电计划指令与实际发电能力不符并影响市场出清若指令小于发电能力场站容易出现限电而导致弃风弃光浪费发电资源若指令大于发电能力则会因不能及时完成调度下达的发电计划指令而面临执行偏差考核从短期功率预测看预测偏差对新能源参与现货交易的收益产生直接影响若日前风电预测功率不准确实际发电低于或高于预测值电站在承担双细则偏差考核时还会发生以高实时价格购买少发电量或超发电量低价上网的情形且可能存在现货结算的超额获利回收从而影响到新能源电站整体收益水平图表27因短期预测偏差新能源在现货市场需承担日前双细则考核日前预测偏差损益和日前超额获利回收来源国能日新官方号兰木达电力现货官方号北极星售电网国金证券研究所考虑某省新能源装机分布较为集中的一般情况此时单电站的出力情况与全省的出力情况相关性较高则单场站实时超发时全省新能源大概率多数超发导致实时价格通常较低反之亦然从中长期功率预测看预测偏差还会对中长期交易产生影响在参与日滚动交易时由于新能源在3天以上尺度功率预测较不准确因此新能源企业往往只敢对4以下的装机容量进行交易即便出现合适的交易机会也会因为有承担考核的风险而交易意愿不足在月旬市场中这种情况更为常见不利于新能源在长尺度上的消纳因此只有对中长期功率的合理预测才能有效辅助电站交易人员及时通过滚动交易进行持仓量的调整从技术使用成本和考核成本两方面测算比较我们发现在考核政策与市场化参与的背景下高精度功率预测技术的使用具有较强经济性使用成本方面以新能源功率预测龙头公司国能日新的产品为例其风电短期超短敬请参阅最后一页特别声明16扫码获取更多服务行业深度研究期预测精度已分别超过8090可基本避免偏差考核根据其市场上测风塔测风仪环境监测仪反向隔离装置等产品售价以及国能日新产品价格信息可假设风电光伏功率预测设备约2510万元功率预测服务平均5-6万年采用2022年各省风电光伏利用小时数据以75GW的典型新能源发电站体量测算山西山东采用高精度功率预测技术的度电成本均为0002分可几乎忽略不计考核成本方面以山西山东电力市场公开披露的2022年全部新能源企业参与现货市场因短期功率预测偏差忽略节点价格差异产生的亏损数据为例山西省山东省总亏损分别为53亿元和199亿元度电亏损均为约1分钱对比来看在仅考虑短期功率预测偏差时考核成本已远高于高精度功率预测技术的使用成本图表28新能源日前预测偏差造成的总损失额亿元图表29新能源日前预测偏差造成的度电损失元MWh25光伏风电平均光伏风电平均1219881043209731089292915797921586454105294459409520700来源兰木达电力现货公众号国金证券研究所来源兰木达电力现货公众号国金证券研究所313双细则对新能源并网控制提出考核并可保障一定辅助服务收益以双细则在内的政策对并网控制系统的安装考核有明确要求全国层面相关政策已对新能源智能并网控制系统提出明确的安装和考核要求并网智控系统适用于几乎所有发电模式而相比于传统的火电或水电新能源发电因具有波动性随机性而对AGCAVC的需求尤为强烈中电联在风电和光伏的接入技术规定中明确提出新能源电厂应具备有功和无功的功率控制能力国家能源局在最新发布的电力并网运行管理规定中也再次强调了并网控制系统的重要性对智能并网控制系统提出明确的配置要求并对AGCAVC的服务提出严格的考核标准图表30国家政策层面对新能源功率控制有明确要求政策标准并网控制相关内容发电侧并网主体应具备相应的一次调频白动发电控制AGC和无功服务能力国家能源局发电侧并网主体提供AGC服务的考核内容包括AGC可用率调节容量调节速率调节精度和响应时间等电力并网运行管理规定发电侧并网主体提供无功服务的考核内容包括无功补偿装置或自动电压控制AVC装置投运率调节合格率母线电压合格率等受所并入电网系统电压影响经过调整仍无法达到电压目标的不予考核GBT19963风电场接入电风电场应配置有功功率控制系统具备有有功功率调节能力力系统技术规定风电场应配置无功电压控制系统具备无功功率调节及电压控制能力光伏发电站应配置有功功率控制系统具备有功功率连续平滑调节的能力并能够参与系统有功功率控制GBT19964光伏发电站接通过11066kV及以上电压等级接入电网的光伏发电站应配置无功电压控制系统具备无功功率调节及电压入电力系统技术规定控制能力来源国家能源局国家电网CPIA国金证券研究所各地双细则进一步加强针对本地的新能源并网控制的考核以西北最早发布的2018版双细则为例细则首次要求新能源电站必须配备高电压穿越一次调频功率因数动态可调功能不配备或性能不满足要求者月度单位容量考核扣分折算费用最高可达4200元MW同时新细则首次提出新能源AVC配备及性能考核要求不配备或性能不满足要求者月度单位容量考核扣分折算费用最高可达5000元MW因此各地新能源电场为规避考核风险而对智能并网系统的配备和升级有了更高需求敬请参阅最后一页特别声明17扫码获取更多服务行业深度研究图表31各区域双细则对新能源并网控制主要指AGCAVC有明确要求区域政策考核方向AGC考核细节AVC考核细节10MW以上必须配备以20分万千瓦考核风电光伏电站不具备AVC功能按每月AGC考核配置项有功功率系统可用率大于99每降低1按1分万千15分万千瓦考核正常投运后因故障可用率变化率瓦考核退出按每天1分万千瓦考核调节容合格率响应时月均1min最大功率变化不超过装机容量10月均量变化未及时报送按每次2分万千瓦2018版西北间10min最大功率变化不超过装机容量33超出1按考核双细则AVC考核配置项10分月考核风电光伏电站AVC投运率大于98调度管理投运合格率大于99每降低1按1分万千瓦考核每降低1按2分万千瓦考核率调节合格率响应时间在120s内的比例大于99每降低1按1分调节合格率达95每降低1按1分万千瓦考核万千瓦考核可用率大于98考核电量按照K-KP1小时AVC投运率大于98低于98的机组AGC考核可用率系列公式计算考核电量按98-投运率50上网2019版华北调节性能调节指标考核电量按照1-KP1小时系电量考核双细则AVC考核投运率列公式计算AVC合格率大于96低于96的机组合格率总考核电量调节速率考核电量调节精度考核电量考核电量按96-合格率50上网响应时间考核电量电量考核AGC考核管理指擅自退出AGC功能的并网机组按照相关容量2分不提供无功功率服务按每天2分万标可用率调10万千瓦考核2020版东北千乏时考核节性能可用率大于98每降低1按1分万千瓦考核双细则无法达到核定相进迟相能力按02AVC考核配置项AGC调节容量必达额定容量的50调节率调节精度分万千乏时考核服务能力响应时间也需达相应要求否则按1分万千瓦考核AVC投运率大于98否则机组考核电AGC考核平均调量按98-投运率发电量AVC考考核费用1-实测速度基本速度机组额定容量节速度调节精核系数批复上网电价100考核2020版华东2小时考核系数批复上网电价风电光伏调度AVC在3min内调整到目标指令为合格双细则节基本速度为10额定功率minAVC考核投运率福建为5min否则按1-投运率调节精度费用为各周期积分精度费用之和调节合格率发电量AVC考核系数批复上网电价100考核AVC子站投运率大于90各机组投运AGC考核配置项率大于85每降低1按AVC对应机未配置的风电场光伏电场按当月上网电量的2考核2021版华中投运率组额定容量02小时考核投运率大于98低于98的考核电量为98-投运率双细则AVC考核投运率AVC子站投运合格率大于90每降低30当月上网电量调节合格率1按AVC对应机组额定容量02小时考核AGC考核合格率AVC投运率大于98考核电量98-风电响应时间风电小于2min光伏60s调节速率包括响应时投运率当月装机容量02小时大于额定容量的35min光伏10调节精度不超2022版南网间调节速度AVC调节合格率大于96考核电量过当月装机容量的3为合格光伏5双细则调节精度96-调节合格率当月装机容量合格率大于99考核电量为99-合格率当月AVC考核投运率02小时装机容量1小时调节合格率来源各地区能源局国金证券研究所考核规则中1分对应考核费用1000元双细则在加严考核的同时也明确了新能源通过有偿辅助服务获得收益的机会为新能源智能并网控制系统提供应用激励和成本分摊途径新版电力辅助服务管理办法中明确提出辅助服务市场遵循谁提供谁获利谁受益谁承担的原则而新能源出力间歇性不确定性等特点决定了其更多为传统敬请参阅最后一页特别声明18扫码获取更多服务行业深度研究能源提供辅助服务的获益方而承担更多成本但随着新能源装机达到一定规模且逐步具备调频调压能力各地新版双细则中的辅助服务管理实施细则对新能源辅助服务补偿的完善也给予了其参与有偿辅助服务并获得收益的机会以西北地区为例2018版新细则首次提出允许新能源电场参加AGC无功调节及AVC调压等有偿辅助服务盈利月度单位容量有偿服务盈利最高可达1500元MW补偿机制的完善为新能源电场提供了除售电以外的盈利途径助力新能源提高收益更对分摊并网控制系统成本保障并网控制投资回报起重要作用图表32各地双细则中的辅助服务管理实施细则规定新能源AGCAVC服务可获得一定补偿区域双细则AGC补偿AVC补偿可用率补偿AGC月可用率大于98每提高1补偿1投运率补偿AVC投运率达98以上按补偿电2018版西北双细则分万千瓦量001分万千瓦时补偿可用时间补偿AGC月可用率大于98按可用时间补偿10元小时投运率补偿AVC投运率达98以上按机组容2019版华北双细则服务贡献补偿含日调节深度补偿调节性能补偿量和投用时间补偿日补偿费用月补偿费用可用时间补偿AGC月可用率大于98按可用时间补进相功率因数低于097时吸收的无功电量迟偿20元小时2020版东北双细则相功率因数低于085注入的无功电量补偿300服务贡献补偿根据AGC调整电量补偿1200元千元万千乏时瓦时基本补偿每月按机组AGC投运率可调节容量的乘按AVC服务机组计量补偿费用机组额定容量积补偿480元兆瓦2020版华东双细则AVC投用时间AVC补偿标准浙江05元调用补偿根据发电机组AGC调节容量调用时增减的兆瓦时其他01元兆瓦时电量按50元兆瓦时补偿按单元参与自动发电控制AGC按照单元参与所在控AVC投运率达98以上合格率在达95以上的制区频率或者联络线偏差控制调节ACE的对其贡献按机组容量和投运时间补偿补偿费用调节2021版华中双细则量进行补偿合格率-95机组容量01元MWhAVC投投其它控制模式的不对调节电量补偿运时间1-98AVC投运率调节合格率达98以上按机组容调节容量补偿费用调节容量服务供应量R2元MWh量和投用时间补偿调节合格率-98场站2022版南网双细则调节电量补偿费用调节容量服务供应量R3元MWh容量AVC效果补偿标准AVC投用时间1-98来源各地区能源局国金证券研究所32输变电调度环节以电网智能化为技术工具有待输配电价改革实现成本疏导321电网建设和调度要求提升需BIM和电网智能调度运维技术加以支持在电网建设方面需要BIM三维建模技术助力新型电力系统的电网建设工程BIM信息化技术在新型电力系统的电网建设中应用空间可期BIM最初起源于建筑业是一种由二维模型到三维模型的转变技术催化了传统施工中从被动遇到问题解决问题到主动发现问题解决问题的转变过程相比之下电力工程生产环节多地域分布广现场环境各异以及工程个体间联系性强等的特征尤为明显且新型电力系统的建设对于特高压电网建设需求对电网灵活性要求大幅提升使得BIM技术应用有较高潜在需求从而衍生出适用于电力领域的BIM设计平台和核心软件图表33电力领域BIM技术应用包括设计平台及核心软件等电力BIM平台及软件主要相关内容三维建模引擎DH3D三维数字地球平台DHGlobe轻量化BIM引擎BIM核心技术平台BIMEngine轻量化GIS引擎GISEngine应用快速开发平台FWeb物联网平台移动应用快速开发平台FMobile等敬请参阅最后一页特别声明19扫码获取更多服务行业深度研究电力BIM平台及软件主要相关内容三维线路设计软件三维变电设计软件三位电缆设计软件三维配网设BIM技术系列软件计软件三维协同设计软件三维评审平台等BIM造价软件输电设计造价一体化软件造价评审软件等BIM基建平台基建现场智慧管控平台等BIM智慧运维平台用于实现资产运维可视化智能化的基础产品平台来源恒华科技公司官网国金证券研究所BIM技术可用于电网建设工程全寿命周期中的电网模型建立以及模型各类属性信息的管理BIM技术具有可视化协调性模拟性优化性和可出图性等特点对电网建设各环节的信息管理和运维都有重要作用如输电线路的BIM模型当中不仅包含可视化的三维模型还包括各类施工信息和现场实景监控录像等在电网建设过程中BIM模型不仅能模拟和监控施工进度还可以管理和控制施工物资的进场情况堆放位置等从而提升施工效率在电网建设完工后BIM系统还可通过设备芯片传感器等实时监测和预警电网运行情况以确保电网安全运行在电网调度方面新型电力系统为实现高波动性的供需双方电力平衡急需提升电网调度响应能力催生电网调度自动化系统需求新型电力系统源荷双侧的变化对电网调度响应提出更高要求随着发电侧新能源占比提升及负荷侧多元化共同导致的供需波动性提升电力平衡难度加大现有的电网调度响应速度不足以保证电网的及时响应和运行稳定而电力调度自动化系统可通过信息化技术进行信息采集分析统计从而实现电网安全分析负荷预测及高效调度控制以适应新型电力系统对于电网灵活性的需求电网调度自动化系统是用于信息集中处理的自动化系统由调控中心主站系统厂站系统和数据传输通道三部分构成系统通过设置在各变电站和发电厂的远动终端RTU采集电网运行的实时信息后由信道传输至设置在调度中心的主站系统主站再根据收集到的电网信息进行电网系统的全息感知和在线精准计算从而进行实时的运行组织和调度管理图表34新一代调度技术支持系统可实现电力的实时运行组织和调度管理来源国电南瑞公司公告国金证券研究所在电网运维方面输变电智能运维系统可助力电网的全息感知降低电网运行风险输变电环节易存在低效和安全隐患问题对运维水平提出更高要求输电线路具有分布范围广跨度大运行环境复杂隐患种类较多等特点且变电站设备及运行环境运维管理通常存在辅助监控设备互相孤立缺乏联动以及普通监控系统无法进行巡视工作运维过度依赖人工周期性运维难以及时发现隐患等问题新型电力系统的电网运行复杂度提升将对输变电环节运维和风险管控提出更高要求对输电线路变电站运行状态的全面监测智能分析管理逐渐成为发展趋势其中输电线路智能运维分析管理系统根据实现方式的不同主要分为通道可视化及本体状态监测无人机巡检及机器人巡检三种方式进行相互补充和协同可对输电线路通道隐患和本体缺陷进行人工智能识别及预警告警推送辅助决策和移动巡检变电智敬请参阅最后一页特别声明20