李 鵬，劉 念，胡秦然，周 全，李知藝，于 浩，孫 冰，嚴(yán) 正，文福拴，薛禹勝

（1.智能電網(wǎng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（天津大學(xué)），天津市 300072；2.新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華北電力大學(xué)），北京市 102206；3.東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，江蘇省南京市 210096；4.湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，湖南省長沙市 410082；5.浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，浙江省杭州市 310027；6.電力傳輸與功率變換控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（上海交通大學(xué)），上海市 200240；7.南瑞集團(tuán)有限公司（國網(wǎng)電力科學(xué)研究院有限公司），江蘇省南京市 211106；8.智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省南京市 211106）

0 引言

面向中國“雙碳”重大戰(zhàn)略目標(biāo)，能源領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場(chǎng)廣泛而深刻的變革。新型電力系統(tǒng)建設(shè)是推動(dòng)中國能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要載體。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，新型電力系統(tǒng)將在電源構(gòu)成、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、技術(shù)基礎(chǔ)、運(yùn)行特性等方面主動(dòng)轉(zhuǎn)變［1］，大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電和分布式清潔能源將成為系統(tǒng)主導(dǎo)，電力電子化裝備將成為電網(wǎng)運(yùn)行控制重要手段，用戶側(cè)大量產(chǎn)消者將形成多元主體互動(dòng)運(yùn)行局面，整體輸-配-用電系統(tǒng)將從傳統(tǒng)單向結(jié)構(gòu)發(fā)展為多元混合層次形態(tài)。如何應(yīng)對(duì)新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中的種種新需求、新特征和新挑戰(zhàn)，已成為廣受學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

新型電力系統(tǒng)將是電力能源技術(shù)與各種先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)緊密結(jié)合的重點(diǎn)領(lǐng)域［2］。以云計(jì)算、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、衛(wèi)星通信、人工智能（artificial intelligence，AI）為代表的數(shù)字化技術(shù)蓬勃發(fā)展，給新型電力系統(tǒng)數(shù)字化帶來了關(guān)鍵機(jī)遇。在數(shù)字化技術(shù)融合驅(qū)動(dòng)下，電力能源的生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)、交易、管理等環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、決策、執(zhí)行等過程的融合將更加緊密，政府、電網(wǎng)企業(yè)、交易中心與用戶之間的互動(dòng)將更加頻繁多樣，整個(gè)系統(tǒng)的資源配置能力和安全高效運(yùn)營能力將實(shí)現(xiàn)跨越式提升，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)成為承載“雙碳”愿景的理想形態(tài)。

目前，作為一個(gè)相對(duì)新生的概念，新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展仍存在很多問題有待解決。例如，新型電力系統(tǒng)與數(shù)字化技術(shù)融合發(fā)展的完整體系架構(gòu)還有待建立；數(shù)字技術(shù)與電力業(yè)務(wù)的融合路徑還不清晰；數(shù)字化創(chuàng)新技術(shù)方法與電網(wǎng)實(shí)際工程需求還存在差距。因此，科學(xué)設(shè)計(jì)新型電力系統(tǒng)數(shù)字化頂層架構(gòu)，精準(zhǔn)研判數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用模式，準(zhǔn)確評(píng)估電網(wǎng)數(shù)字化發(fā)展的綜合價(jià)值與成效，對(duì)推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)水平持續(xù)提升具有明確的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

為此，《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》編輯部組織了“新型電力系統(tǒng)數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)綜述”專輯，得到了廣大專家學(xué)者的大力支持和積極響應(yīng)。經(jīng)同行評(píng)議，最終收錄12 篇論文，覆蓋了新型電力系統(tǒng)數(shù)字化核心元件、運(yùn)行分析與控制技術(shù)、信息通信與安全、智能調(diào)度與決策等完整技術(shù)鏈條，代表了本領(lǐng)域最新成果和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。從新型電力系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展的整體趨勢(shì)出發(fā)，對(duì)專輯論文按研究方向進(jìn)行了系統(tǒng)性梳理，對(duì)其主要觀點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)，希望能夠完整呈現(xiàn)專輯成果對(duì)新型電力系統(tǒng)數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)體系的支撐作用，為相關(guān)技術(shù)研究的進(jìn)一步深化提供參考。

1 新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)

1.1 新型電力系統(tǒng)數(shù)字化技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域

數(shù)據(jù)是數(shù)字化新型電力系統(tǒng)的核心要素，可以說，整個(gè)新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化進(jìn)程都是以數(shù)據(jù)為主線開展的，需要解決數(shù)據(jù)在來源、傳輸、利用、安全等方面的一系列支撐技術(shù)和關(guān)鍵問題。

從數(shù)據(jù)的來源看，一方面，各種小微傳感裝置將是新型電力系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)來源，用于獲取各種電氣量、環(huán)境量、設(shè)備狀態(tài)量等量測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的采集種類、頻次和質(zhì)量將同步提升，有效拓展了電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源［3］；另一方面，需要關(guān)注對(duì)電網(wǎng)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整合［4］，例如電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、線路與設(shè)備參數(shù)，以及來自用戶側(cè)的各種需求數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)在電網(wǎng)發(fā)展過程中長期積累，但面臨數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳、數(shù)據(jù)模型不統(tǒng)一、準(zhǔn)確度不足等問題，導(dǎo)致難以利用。這些已有數(shù)據(jù)資源非常寶貴，通過整合與提煉依然能夠發(fā)揮出巨大的參考和利用價(jià)值。

從數(shù)據(jù)的傳輸問題來看，隨著數(shù)據(jù)類型和體量的同步提升，通信環(huán)節(jié)需要滿足更加多樣化的需求［5］。例如，在配電網(wǎng)側(cè)小微傳感裝置的信息接入方面，需要關(guān)注連接的靈活性和功耗問題；在對(duì)于承載保護(hù)控制業(yè)務(wù)的通信通道方面，需要關(guān)注通信時(shí)延、抖動(dòng)、可靠性問題；在視頻監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)采集方面，需要關(guān)注通信帶寬和穩(wěn)定性問題。目前，針對(duì)這些需求，電網(wǎng)形成了以光纖為主，無線通信和載波通信等手段為輔的發(fā)展態(tài)勢(shì)，并不斷探索5G、衛(wèi)星通信等新技術(shù)在電網(wǎng)中的適用場(chǎng)景和部署模式［6］。

從數(shù)據(jù)的利用來看，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法已經(jīng)成為新型電力系統(tǒng)研究中的熱點(diǎn)問題，在系統(tǒng)的感知、分析、預(yù)測(cè)、控制等不同環(huán)節(jié)都形成了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新方法［7］。同時(shí)，豐富的數(shù)據(jù)資源為各種AI 方法的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)［8］，在電網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行、調(diào)度等業(yè)務(wù)中都展現(xiàn)出了較好的應(yīng)用前景。此外，面向海量數(shù)據(jù)資源的利用需求，新型電力系統(tǒng)在二次系統(tǒng)特征上也發(fā)生了一定變化［9］。一是邊緣側(cè)算力的增長，邊緣計(jì)算裝置被用于解決數(shù)據(jù)就地分析利用問題，避免海量數(shù)據(jù)集中匯集帶來的龐大問題規(guī)模；二是云端算力的增長，包括大數(shù)據(jù)平臺(tái)、高性能仿真計(jì)算平臺(tái)、數(shù)字孿生平臺(tái)的硬件環(huán)境建設(shè)，以及先進(jìn)算法的研發(fā)部署等。

從數(shù)據(jù)全鏈路的安全防護(hù)來看，隨著新型電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，將不可避免地導(dǎo)致電網(wǎng)可能的暴露面擴(kuò)大。對(duì)于終端側(cè)，需要考慮終端接入認(rèn)證與檢測(cè)等問題［10］；對(duì)于邊緣側(cè)，需要考慮在邊緣復(fù)雜多變環(huán)境下部署電網(wǎng)業(yè)務(wù)的安全性與可靠性等問題；對(duì)于各種電網(wǎng)的運(yùn)行應(yīng)用，需要考慮在電網(wǎng)信息-物理深度耦合之后各種潛在攻擊行為對(duì)電網(wǎng)安全的影響［11-12］；對(duì)于通信環(huán)節(jié)，需要考慮數(shù)據(jù)流通鏈路上的安全邊界防護(hù)等問題［13］。

1.2 專輯論文分布

總體來看，新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化仍然遵循了云-管-邊-端的核心架構(gòu)［14］，本次專輯論文也完整覆蓋了這些研究方向，主要分布如下:

1）在端側(cè)，主要關(guān)注數(shù)據(jù)的采集問題。文獻(xiàn)［15］圍繞針對(duì)電力關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷（condition monitoring and diagnosis，CMD）傳感芯片關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了綜述和展望。

2）在邊側(cè)，主要關(guān)注數(shù)據(jù)的就地處理利用問題。文獻(xiàn)［9］針對(duì)基于邊緣計(jì)算的配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析與展望；文獻(xiàn)［16］基于云-邊-端協(xié)同架構(gòu)，對(duì)新型電力系統(tǒng)諧波溯源關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了綜述。

3）在管側(cè)，主要關(guān)注新型通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問題。文獻(xiàn)［17］圍繞衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述。

4）在云側(cè)，主要關(guān)注各種先進(jìn)算力與算法的應(yīng)用問題。文獻(xiàn)［18］針對(duì)量子計(jì)算在電力系統(tǒng)決策優(yōu)化技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了探索；文獻(xiàn)［19］對(duì)基于大語言模型（large language model，LLM）的電力系統(tǒng)通用人工智能（artificial general intelligence,AGI）進(jìn)行了研究展望；文獻(xiàn)［20］分析了小樣本學(xué)習(xí)（few-shot learning，F(xiàn)SL）技術(shù)在新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用與挑戰(zhàn)；文獻(xiàn)［21］研究了支撐新型配電網(wǎng)數(shù)字化規(guī)劃的圖形-模型-數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)；文獻(xiàn)［22］針對(duì)新型電力系統(tǒng)的時(shí)序生產(chǎn)模擬應(yīng)用與求解技術(shù)進(jìn)行了綜述。

5）針對(duì)云-管-邊-端數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的全鏈路安全性問題，文獻(xiàn)［11］針對(duì)信息物理多重攻擊下的配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了評(píng)述；文獻(xiàn)［12］對(duì)數(shù)字化新型電力系統(tǒng)攻擊與防御方法進(jìn)行了研究綜述；文獻(xiàn)［13］探討了新型電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)跨域流通泛安全邊界防護(hù)技術(shù)。

在本文后續(xù)部分，按照上述幾個(gè)方向，對(duì)專輯收錄文獻(xiàn)的主要工作進(jìn)行了分類介紹。

2 終端傳感芯片技術(shù)

2.1 終端傳感芯片概述

傳感器是以特定精確度把被測(cè)物理參量按規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或其他形式信號(hào)的器件或裝置，是電力系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)元件。文獻(xiàn)［15］指出，在新型電力系統(tǒng)中，由于更為復(fù)雜的工作環(huán)境和應(yīng)用需求的出現(xiàn)，傳感芯片將不再局限于微型化傳感器，而是以傳感功能模塊為核心，結(jié)合前端敏感元件與后端數(shù)據(jù)分析模塊和信息傳輸模塊進(jìn)行整合，成為具備復(fù)雜功能的芯片化、一體化電力關(guān)鍵終端設(shè)備。

文獻(xiàn)［15］圍繞CMD 傳感芯片關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了綜述和展望，提出了電力關(guān)鍵設(shè)備傳感芯片適應(yīng)于新型電力系統(tǒng)的基本要求和特征，包括高精度、小型化、低功耗、低成本、模塊化等。在傳感芯片技術(shù)現(xiàn)狀方面，從傳感采集技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)和信息傳輸技術(shù)4 個(gè)方面進(jìn)行了綜述，介紹了電效應(yīng)傳感技術(shù)和光纖傳感技術(shù)的特點(diǎn)，分析了信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理環(huán)節(jié)的技術(shù)需求，以及云計(jì)算、邊緣計(jì)算在傳感數(shù)據(jù)分析中的技術(shù)價(jià)值，探討了電力載波通信、衛(wèi)星通信、無線通信等技術(shù)用于承載傳感信息時(shí)的可行性與適用性。

在此基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)［15］進(jìn)一步歸納形成了傳感芯片技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)和技術(shù)發(fā)展方向。在主要挑戰(zhàn)方面，主要面臨高電壓等級(jí)、復(fù)雜電磁干擾、強(qiáng)電磁力、高溫等極端運(yùn)行工況下的傳感芯片可靠性和準(zhǔn)確性問題，以及面向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子等運(yùn)動(dòng)裝備的芯片化多參量監(jiān)測(cè)和故障診斷問題。在技術(shù)發(fā)展方向方面，主要涵蓋傳感采集、信息傳輸、數(shù)據(jù)分析、芯片技術(shù)的發(fā)展方向。其中，在傳感采集方面，重點(diǎn)在于:1）提高電力關(guān)鍵設(shè)備CMD 傳感技術(shù)的監(jiān)測(cè)精度；2）增強(qiáng)電力關(guān)鍵設(shè)備CMD 傳感技術(shù)的抗干擾能力和環(huán)境耐受能力；3）提高設(shè)備兼容性，降低安裝和維護(hù)成本。在信息傳輸方面，重點(diǎn)在于:1）提高電力關(guān)鍵設(shè)備CMD 信息傳輸速率與可靠性；2）提高電力關(guān)鍵設(shè)備CMD 信息傳輸安全性；3）提高傳感芯片的上行數(shù)據(jù)兼容性，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。在數(shù)據(jù)分析方面，重點(diǎn)在于:1）結(jié)合本地計(jì)算和在線服務(wù)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)分析；2）挖掘多源、海量的CMD 數(shù)據(jù)價(jià)值。在芯片技術(shù)方面，重點(diǎn)在于:1）低功耗、高效能、長續(xù)航技術(shù)；2）集成化、小型化技術(shù)；3）智能化技術(shù)。

此外，雖然文獻(xiàn)［15］主要聚焦于設(shè)備CMD 傳感芯片，但其所表達(dá)的芯片技術(shù)思想可借鑒應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行感知與控制等多領(lǐng)域，技術(shù)問題和解決思路具有共性特征，將是推動(dòng)新型電力系統(tǒng)數(shù)字化技術(shù)規(guī)?；l(fā)展應(yīng)用的一個(gè)重要方向。

2.2 終端傳感芯片技術(shù)展望

新型電力系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)電力系統(tǒng)中的設(shè)備CMD 傳感芯片技術(shù)提出了更高的要求。面向未來，研究重點(diǎn)應(yīng)聚焦在傳感采集、信息傳輸、數(shù)據(jù)分析、芯片設(shè)計(jì)等CMD 傳感芯片的核心技術(shù)領(lǐng)域，以支撐電力關(guān)鍵設(shè)備的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。

1）傳感采集:高精度和高分辨率的測(cè)量成為傳感技術(shù)的核心需求?？紤]到電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的提升和諧波成分的增加，傳感芯片需增強(qiáng)抗電磁干擾能力和環(huán)境適應(yīng)性。同時(shí)，兼容性的提升和非侵入式監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于降低傳感芯片的維護(hù)成本與難度至關(guān)重要。

2）信息傳輸:為適應(yīng)傳感終端數(shù)量增加和采樣頻率提升帶來的挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)傳輸速率的提升成為關(guān)鍵。須確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?，以防?shù)據(jù)同步問題和安全風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)兼容性和傳輸標(biāo)準(zhǔn)化的推進(jìn)，對(duì)提升傳輸性能和數(shù)據(jù)利用效率同樣重要。

3）數(shù)據(jù)分析:云-邊協(xié)同計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用將提升對(duì)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的分析能力。預(yù)期傳感芯片將具備更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮和特征提取，減少傳輸量，提高效率。集成AI 算法將加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的本地分析能力，減少傳輸延遲。通過多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，如加權(quán)平均、貝葉斯估計(jì)、模糊集理論等，將解決數(shù)據(jù)沖突問題，提升傳感芯片多源數(shù)據(jù)的綜合價(jià)值。

4）芯片設(shè)計(jì):低功耗、高效能、長續(xù)航的設(shè)計(jì)成為傳感芯片發(fā)展的重要方向。無源化處理和自供電技術(shù)的應(yīng)用將降低功耗，實(shí)現(xiàn)超長續(xù)航。芯片的小型化、微型化進(jìn)程，結(jié)合集成電路工藝的進(jìn)步，將適應(yīng)CMD 應(yīng)用的復(fù)雜環(huán)境和空間限制。此外，傳感芯片的智能化，通過結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和云-邊協(xié)同計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)感存算一體化，提升決策能力，促進(jìn)新型電力系統(tǒng)的智能化和融合發(fā)展。

3 邊緣計(jì)算技術(shù)及應(yīng)用

邊緣計(jì)算被作為解決大量終端接入、海量數(shù)據(jù)處理的一種有效解決方案，在提升響應(yīng)速度和時(shí)效性、優(yōu)化業(yè)務(wù)服務(wù)效率等方面具有優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)逐步成為復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的共性支撐技術(shù)。本專輯中，文獻(xiàn)［9］和文獻(xiàn)［16］分別圍繞配電網(wǎng)整體的邊緣計(jì)算應(yīng)用與數(shù)字化轉(zhuǎn)型、基于云-邊-端協(xié)同的電力系統(tǒng)諧波溯源關(guān)鍵技術(shù)開展論述。

3.1 基于邊緣計(jì)算的配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

文獻(xiàn)［9］指出，在配電網(wǎng)中，邊緣計(jì)算裝置貼近數(shù)據(jù)源部署，能夠提供配電網(wǎng)多類型傳感量測(cè)接入、就地?cái)?shù)據(jù)處理和控制決策等關(guān)鍵功能；同時(shí)，邊緣計(jì)算將具備軟件定義實(shí)現(xiàn)功能變換的能力，可為區(qū)塊鏈、AI 等新技術(shù)提供分布式部署平臺(tái)，構(gòu)成智能終端與云計(jì)算設(shè)施之間的連接紐帶。依托邊緣計(jì)算技術(shù)，能夠使配電網(wǎng)業(yè)務(wù)功能從主站側(cè)向邊緣側(cè)轉(zhuǎn)移，從中高壓側(cè)向中低壓側(cè)延伸，從而形成上下游一體化的業(yè)務(wù)體系，給傳統(tǒng)配電網(wǎng)的集中式運(yùn)行架構(gòu)帶來顛覆性變化。

在配電網(wǎng)邊緣計(jì)算裝置技術(shù)方面，文獻(xiàn)［9］分析了邊緣計(jì)算裝置架構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、操作系統(tǒng)技術(shù)、資源調(diào)度技術(shù)、可靠容器技術(shù)、安全防護(hù)技術(shù)等方面面臨的技術(shù)需求和難題。在此基礎(chǔ)上，闡述了基于邊緣計(jì)算的數(shù)字配電網(wǎng)架構(gòu)，通過邊緣計(jì)算裝置實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行控制資源的拓展、控制響應(yīng)速度的提升、數(shù)據(jù)與信息的集散、多元業(yè)務(wù)的協(xié)同、服務(wù)模式的創(chuàng)新等；以邊緣計(jì)算為核心，構(gòu)建了云-管-邊-端分層技術(shù)架構(gòu)，形成了集群化、分布式、靈活定義等的數(shù)字化配電網(wǎng)運(yùn)行控制新特征。

在云-邊協(xié)同架構(gòu)下，圍繞不同層面的運(yùn)行控制技術(shù)，文獻(xiàn)［9］分別從以下3 個(gè)方面分析論述。

1）在邊緣側(cè)集群自治運(yùn)行技術(shù)方面，集群模型參數(shù)復(fù)雜、完全量測(cè)獲取困難，且通信、計(jì)算資源有限，需要重點(diǎn)在基于軟件定義的邊緣側(cè)集群管理、弱通信條件下基于輕量級(jí)邊緣智能的集群就地控制、不完全量測(cè)下多源數(shù)據(jù)融合驅(qū)動(dòng)的集群自適應(yīng)控制等技術(shù)方向上取得突破。

2）在邊-邊協(xié)調(diào)運(yùn)行技術(shù)方面，多集群行為特性緊密耦合且群間交互信息有限，需要重點(diǎn)突破復(fù)雜不確定場(chǎng)景下的多集群主體自組織與協(xié)調(diào)優(yōu)化控制、模型與數(shù)據(jù)融合驅(qū)動(dòng)的多集群協(xié)作自適應(yīng)控制、有限通信條件下異構(gòu)多集群分布式交互與智能控制等技術(shù)。

3）在云-邊協(xié)同運(yùn)行技術(shù)方面，云端既要在考慮邊緣側(cè)多主體數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的情況下實(shí)現(xiàn)集群間協(xié)同，又要解決各裝置的業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)部署和業(yè)務(wù)功能定義問題。因此，需要重點(diǎn)在考慮時(shí)空轉(zhuǎn)移特性和邊緣計(jì)算資源有限性的集群控制任務(wù)優(yōu)化調(diào)度、復(fù)雜多變場(chǎng)景下集群控制業(yè)務(wù)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)優(yōu)化部署、考慮數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的大規(guī)模配電系統(tǒng)多層級(jí)協(xié)同優(yōu)化調(diào)控等技術(shù)方向上取得突破。

總之，邊緣計(jì)算作為數(shù)字技術(shù)在電網(wǎng)中應(yīng)用的典型代表，具備多場(chǎng)景下的業(yè)務(wù)承載能力，將成為新型電力系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展中重要的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)。

3.2 數(shù)字化背景下電網(wǎng)諧波溯源技術(shù)

文獻(xiàn)［16］針對(duì)云-邊-端架構(gòu)下的諧波溯源這一具體技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景開展研究綜述。新型電力系統(tǒng)中諧波源類型多、數(shù)量多、來源分散。同時(shí)，諧波源擾動(dòng)隨機(jī)性強(qiáng)、各源間交互影響、錯(cuò)綜復(fù)雜。諧波溯源同時(shí)面臨機(jī)理分析和信息處理的新挑戰(zhàn)。電網(wǎng)的數(shù)字化發(fā)展為電力系統(tǒng)諧波分析提供海量數(shù)據(jù)和廣闊計(jì)算平臺(tái)，能夠充分發(fā)揮數(shù)據(jù)融合與挖掘的優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確追溯諧波擾動(dòng)源頭，評(píng)估供用電各方對(duì)電能質(zhì)量的影響，為保證高供電質(zhì)量提供準(zhǔn)確可信的參考依據(jù)。

圍繞上述需求，文獻(xiàn)［16］提出基于云-邊-端協(xié)同的諧波溯源策略，分層分級(jí)處理諧波溯源難題。在量測(cè)感知層，基于情景感知技術(shù)在諧波超標(biāo)時(shí)觸發(fā)溯源服務(wù)。在邊緣層，以單一終端的超標(biāo)情況執(zhí)行對(duì)應(yīng)的單點(diǎn)/多點(diǎn)諧波溯源方案，并基于邊緣設(shè)備的協(xié)同實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)共享及融合；在云端系統(tǒng)應(yīng)用層，通過數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)海量多源碎片化諧波數(shù)據(jù)加以關(guān)聯(lián)、融合、集成和一體化呈現(xiàn)。用戶可以在系統(tǒng)應(yīng)用層任意選擇關(guān)注節(jié)點(diǎn)和觀察時(shí)段，向系統(tǒng)發(fā)起諧波溯源請(qǐng)求，依托基于數(shù)字電網(wǎng)的感知、邊緣、應(yīng)用3 個(gè)層級(jí)間的協(xié)同配合，解決當(dāng)前研究在數(shù)據(jù)、算法和算力3 個(gè)層面存在的不足。

圍繞不同層面的諧波溯源技術(shù)，文獻(xiàn)［16］分別進(jìn)行了展望。在數(shù)據(jù)層面，需要對(duì)寬量程低時(shí)延諧波傳感技術(shù)、考慮擾動(dòng)隨機(jī)性的監(jiān)測(cè)優(yōu)化配置技術(shù)加以研究，持續(xù)提升監(jiān)測(cè)精確性和靈活性，兼顧緩解海量數(shù)據(jù)的傳輸存儲(chǔ)壓力；在算法層面，可以利用諧波源的機(jī)理模型和基于量測(cè)的數(shù)據(jù)相關(guān)性模型共同構(gòu)建數(shù)字孿生體，提煉諧波源交互特征，實(shí)現(xiàn)諧波傳播路徑推演；在算力層面，新技術(shù)可與新一代AI 方法的訓(xùn)練-推斷流程深度融合，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)量測(cè)分組聯(lián)動(dòng)主動(dòng)自適應(yīng)監(jiān)測(cè)，通過數(shù)據(jù)輕量化提升數(shù)字電網(wǎng)算力。

文獻(xiàn)［16］在諧波溯源關(guān)鍵技術(shù)方面的討論，充分考慮了新型電力系統(tǒng)云-邊-端數(shù)字化新架構(gòu)，能夠作為電網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個(gè)典型代表，為其他復(fù)雜業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)字轉(zhuǎn)型提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

3.3 邊緣計(jì)算技術(shù)展望

針對(duì)邊緣計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，從促進(jìn)分布式光伏就地消納與海量資源聚合、推動(dòng)配電系統(tǒng)大模型應(yīng)用兩個(gè)方面展望新型電力系統(tǒng)數(shù)字轉(zhuǎn)型中邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)將要承擔(dān)的重要角色和作用，支撐海量數(shù)據(jù)資源和物理資源的融合利用。

1）邊緣計(jì)算是促進(jìn)分布式光伏就地消納與海量分布式資源聚合的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。配電網(wǎng)是提高新能源消納能力、釋放靈活資源調(diào)節(jié)能力的重要載體。在配電網(wǎng)從被動(dòng)配送網(wǎng)絡(luò)向資源配置平臺(tái)轉(zhuǎn)變的過程中，邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)從計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袦y(cè)量、計(jì)算、控制等多種功能的一體化邊緣智能節(jié)點(diǎn)。針對(duì)配電網(wǎng)當(dāng)前面臨的分布式光伏消納困境及分布式資源調(diào)節(jié)能力未被合理利用等現(xiàn)實(shí)問題，需要結(jié)合邊緣計(jì)算技術(shù)，研究考慮海量分布式資源集群動(dòng)態(tài)劃分的邊緣計(jì)算裝置部署和任務(wù)優(yōu)化方法，突破有限通信和算力約束下邊緣智能節(jié)點(diǎn)群智協(xié)同技術(shù)，有效促進(jìn)分布式光伏就地消納與海量資源的聚合。

2）邊緣計(jì)算是推動(dòng)未來配電系統(tǒng)人工智能大模型應(yīng)用的前端基礎(chǔ)設(shè)施。以邊緣計(jì)算為代表的數(shù)字化技術(shù)為配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)型提供了有效技術(shù)支撐。目前，已形成邊緣自治、邊-邊協(xié)調(diào)、云-邊協(xié)同等多種典型架構(gòu)。在未來，邊緣智能將成為配電系統(tǒng)人工智能大模型應(yīng)用的關(guān)鍵計(jì)算節(jié)點(diǎn)與重要信息樞紐。它對(duì)于配電網(wǎng)分布式資源“測(cè)-算-控”環(huán)節(jié)涉及的輕量化建模、低延遲響應(yīng)和隱私安全等方面具有重要意義。在此背景下，亟須采用邊緣智能技術(shù)對(duì)現(xiàn)有配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算邏輯、先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行深度提煉，為人工智能大模型的知識(shí)遷移與精準(zhǔn)決策提供有效支撐，推動(dòng)新型配電系統(tǒng)運(yùn)行方式的發(fā)展變革。

4 先進(jìn)電力信息通信技術(shù)

4.1 先進(jìn)電力信息通信技術(shù)概述

本專輯中，文獻(xiàn)［17］主要圍繞先進(jìn)信息通信技術(shù)在電網(wǎng)中的集成應(yīng)用問題展開。依托先進(jìn)信息通信技術(shù)，將構(gòu)建起與物理電網(wǎng)相對(duì)應(yīng)的信息網(wǎng)絡(luò)，并形成橫向廣泛覆蓋、縱向全面貫通的雙向信息連接，使電網(wǎng)中的物理要素不僅在電氣上相互影響，在信息層面也能互聯(lián)互通、相互協(xié)同。在這一背景下，文獻(xiàn)［17］重點(diǎn)聚焦衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，圍繞其在新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值問題開展詳細(xì)論述。

文獻(xiàn)［17］提出，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為地面通信網(wǎng)絡(luò)的拓展及補(bǔ)充，具備廣覆蓋、低時(shí)延、高帶寬、低成本等優(yōu)勢(shì)，通過“天、空、地全面一體，通導(dǎo)遙深度融合”，可賦予新型電力系統(tǒng)更多新特征和新場(chǎng)景，支撐實(shí)現(xiàn)“全面可觀、精確可測(cè)、高度可控”的數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)。進(jìn)一步，結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景，文獻(xiàn)［17］分別在電網(wǎng)規(guī)劃、狀態(tài)感知、巡視檢修、防災(zāi)應(yīng)急以及特殊應(yīng)用場(chǎng)景下衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，包括:1）在電網(wǎng)規(guī)劃方面，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將提供多元環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)數(shù)字地圖支撐線路選址與規(guī)劃決策；2）在狀態(tài)感知方面，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將提供高可靠高精度授時(shí)、通導(dǎo)遙服務(wù)、多維異構(gòu)廣域數(shù)據(jù)，支撐實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行分析與智能決策；3）在巡視檢修方面，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將提供無人化巡視作業(yè)、帶電檢修安全防護(hù)，提升帶電作業(yè)安全性；4）在防災(zāi)應(yīng)急方面，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將提供災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、自適應(yīng)應(yīng)急通信保障，為電力供應(yīng)快速恢復(fù)提供高可靠通信保障；5）在特殊場(chǎng)景中，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將支撐構(gòu)建海底科學(xué)觀測(cè)網(wǎng)與沙戈荒新能源場(chǎng)站，降低嚴(yán)酷環(huán)境下運(yùn)維成本和難度。

面向衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的未來發(fā)展，文獻(xiàn)［17］提出技術(shù)驗(yàn)證、試點(diǎn)應(yīng)用、全面實(shí)踐的“三步走”計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)融合的全新實(shí)踐，具體包括:1）新型電力系統(tǒng)星地融合應(yīng)用技術(shù)驗(yàn)證；2）新型電力系統(tǒng)星地融合場(chǎng)景試點(diǎn)應(yīng)用；3）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)+新型電力系統(tǒng)全面實(shí)踐。

通過上述路徑，最終形成“天、空、地全面一體，通導(dǎo)遙深度融合，賦能新質(zhì)生產(chǎn)力”的新型電力系統(tǒng)形態(tài)。在信息層面上，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等信息層通過深度介入新型電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、服務(wù)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)從能源核心向提供能源供應(yīng)和信息服務(wù)并舉的轉(zhuǎn)型升級(jí)；在物理層面上，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的深度集成使得硬件裝備和控制指令能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)和高效的配合，不僅在發(fā)電效率、新能源供應(yīng)可靠性、源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)動(dòng)、整體韌性提升等方面實(shí)現(xiàn)性能的顯著升級(jí)，更通過智能化、信息化的管理和優(yōu)化，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“感傳算存”一體、多時(shí)空尺度協(xié)同運(yùn)行，為“雙碳”戰(zhàn)略穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)提供支撐。

4.2 先進(jìn)電力信息通信技術(shù)展望

先進(jìn)的信息技術(shù)是支撐新型電力系統(tǒng)泛在互聯(lián)、高度智能和信息物理深入融合的關(guān)鍵基礎(chǔ)之一。5G 和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用業(yè)已證明，先進(jìn)的電力信息通信技術(shù)作為新質(zhì)生產(chǎn)力，能為電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃、調(diào)度檢修、運(yùn)行控制等方面帶來信息化的多重優(yōu)勢(shì)，在提升效率的同時(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)安全性。隨著商業(yè)航天的日漸成熟，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展有力推動(dòng)著星地融合網(wǎng)絡(luò)的形成和應(yīng)用，為新型電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程調(diào)度控制、高效能源管理、電力應(yīng)急響應(yīng)和電力數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)刃枨筇峁┬碌膭?dòng)力，為AI 大模型、量子計(jì)算、云邊協(xié)同等技術(shù)提供電力系統(tǒng)應(yīng)用的通信保障，為虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（augmented reality，AR）等技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)，從整體上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的高度感知和智能預(yù)測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)大幅提升電網(wǎng)穩(wěn)定性、安全性、可靠性和靈活性的目標(biāo)。

建設(shè)高速泛在、天地一體、云網(wǎng)融合、綠色低碳、安全可控的新型電力系統(tǒng)通信體系是提高資源利用效率、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的重要支撐。在以通導(dǎo)遙融合的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的先進(jìn)電力信息通信技術(shù)的支持下，新型電力系統(tǒng)硬件裝備和控制指令能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)和高效的配合，不僅為用戶提供高效、可靠的電力服務(wù)，也為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大支持。

5 高性能計(jì)算與AI 技術(shù)

本專輯中，文獻(xiàn)［18-20］從基礎(chǔ)通用方法入手，圍繞量子計(jì)算技術(shù)的電力應(yīng)用、基于LLM 的AGI技術(shù)以及電力FSL 技術(shù)開展論述；文獻(xiàn)［21-22］則面向具體電力應(yīng)用，綜述了圖形-模型-數(shù)據(jù)融合電網(wǎng)規(guī)劃、時(shí)序生產(chǎn)模擬技術(shù)研究進(jìn)展。

5.1 量子計(jì)算在電網(wǎng)優(yōu)化決策中的應(yīng)用

在基礎(chǔ)算法方面，文獻(xiàn)［18］指出，量子計(jì)算是一種利用量子態(tài)的屬性執(zhí)行運(yùn)算過程的新興技術(shù)，量子優(yōu)化算法利用量子計(jì)算機(jī)對(duì)量子比特進(jìn)行操控，以量子演化的方式進(jìn)行尋優(yōu)，在某些情況下能夠執(zhí)行經(jīng)典計(jì)算機(jī)無法完成的任務(wù)。因此，文獻(xiàn)［18］從量子計(jì)算賦能的可行性、量子框架下的優(yōu)化問題建模、基于量子近似優(yōu)化算法（quantum approximate optimization algorithm，QAOA）的決策優(yōu)化技術(shù)、電力-量子計(jì)算融合等方面對(duì)量子計(jì)算技術(shù)在新型電力系統(tǒng)決策優(yōu)化中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述和展望。

利用量子計(jì)算技術(shù)求解新型電力系統(tǒng)優(yōu)化決策問題，既有優(yōu)勢(shì)，也存在局限性。量子計(jì)算的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于其與新型電力系統(tǒng)混合整數(shù)規(guī)劃問題的求解難點(diǎn)高度契合。得益于量子比特具有的“狀態(tài)疊加”屬性，一個(gè)N量子比特的系統(tǒng)對(duì)量子態(tài)的一次操作可等效于對(duì)2N個(gè)經(jīng)典比特的同時(shí)計(jì)算。因此，其在效率上具有顯著的優(yōu)越性。由于噪聲的不可避免，求解規(guī)模的增加意味著整個(gè)量子系統(tǒng)可靠性的降低，一旦出現(xiàn)一個(gè)量子演化失敗的情況，前期的迭代結(jié)果將全部作廢，量子計(jì)算機(jī)將要重新執(zhí)行計(jì)算過程。同時(shí)，量子演化的執(zhí)行需要具備相當(dāng)苛刻的環(huán)境條件。因此，目前的量子計(jì)算機(jī)需要在極低的溫度下運(yùn)行，也需要具備精密的隔離和控制條件，導(dǎo)致量子計(jì)算的普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于經(jīng)典計(jì)算。文獻(xiàn)［18］還分析了量子計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，給出了量子計(jì)算的求解框架。

把新型電力系統(tǒng)的混合整數(shù)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)換為伊辛模型，是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的核心環(huán)節(jié)。在構(gòu)建伊辛模型時(shí)，首先，需要基于拉格朗日乘子法等方法，把原問題的約束條件轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù)；然后，把連續(xù)變量離散化；最后，把目標(biāo)函數(shù)變形為伊辛模型能量函數(shù)。QAQA 是量子-經(jīng)典混合優(yōu)化的一種代表性方法，已在電力系統(tǒng)中進(jìn)行了探索性研究，結(jié)合了量子計(jì)算和經(jīng)典計(jì)算的優(yōu)勢(shì):量子計(jì)算機(jī)迭代進(jìn)行量子態(tài)的制備、變換和測(cè)量，通過量子門電路實(shí)現(xiàn)量子系統(tǒng)哈密頓量演化，使量子比特快速演化至全局最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的量子態(tài)；經(jīng)典計(jì)算機(jī)則對(duì)量子門電路的參數(shù)逐步進(jìn)行優(yōu)化，完成能量函數(shù)的計(jì)算以及收斂性的判別，若滿足收斂條件，則可認(rèn)為算法已經(jīng)找到一個(gè)誤差允許范圍內(nèi)的近似最優(yōu)解。

量子計(jì)算機(jī)以及相關(guān)量子計(jì)算技術(shù)已經(jīng)在理論中被證明其在求解新型電力系統(tǒng)特定的決策優(yōu)化問題時(shí)具有一定的優(yōu)越性。為了使其表現(xiàn)出超越所有經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，仍然需要通過發(fā)展硬件以強(qiáng)化算力性能，升級(jí)框架以鞏固算法優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化技術(shù)以提高計(jì)算精度，以及制定行業(yè)規(guī)劃以加速技術(shù)革新。

5.2 基于LLM 的電力AGI 技術(shù)

文獻(xiàn)［19］指出，LLM 是一種利用大規(guī)模文本語料進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練與微調(diào)的深度學(xué)習(xí)語言模型，能夠理解和生成與人類語言相似的表達(dá)，為AGI 技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在介紹LLM 原理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及智能水平的基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)［19］探索了基于LLM 構(gòu)建的AGI 技術(shù)在電力系統(tǒng)中的潛在應(yīng)用，討論了LLM可為電力系統(tǒng)研究和工程應(yīng)用帶來的發(fā)展和挑戰(zhàn)，并展望以LLM 為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)AGI 理論體系和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展前景。

LLM 在新型電力系統(tǒng)中具有巨大的應(yīng)用潛力，應(yīng)用場(chǎng)景包括但不限于電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)與發(fā)電出力預(yù)測(cè)、電力系統(tǒng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)運(yùn)行、電力系統(tǒng)故障診斷與系統(tǒng)恢復(fù)以及電力市場(chǎng)等領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)負(fù)荷與發(fā)電出力預(yù)測(cè)方面，LLM 可以在用電行為理解和用戶畫像繪制的基礎(chǔ)上，開展負(fù)荷預(yù)測(cè)和間歇性電源出力預(yù)測(cè)；在電力系統(tǒng)規(guī)劃方面，LLM 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種不確定性因素的模擬、生成差異化的未來典型場(chǎng)景，進(jìn)而優(yōu)化電力系統(tǒng)的規(guī)劃方案；在電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度方面，LLM 可以從調(diào)度員調(diào)度數(shù)據(jù)中提取調(diào)度經(jīng)驗(yàn)、建立調(diào)度模型、快速評(píng)估調(diào)度決策、生成規(guī)范化的業(yè)務(wù)操作票、形成可視化的態(tài)勢(shì)感知展示結(jié)果；在電力系統(tǒng)故障診斷與系統(tǒng)恢復(fù)方面，LLM 可以利用其泛化性優(yōu)勢(shì)診斷設(shè)備和系統(tǒng)故障，輔助調(diào)度員恢復(fù)輸電和配電系統(tǒng)；在電力市場(chǎng)方面，LLM 可以構(gòu)建更加精確的市場(chǎng)模型、制定應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的市場(chǎng)決策、輔助制定更合理的市場(chǎng)機(jī)制。

文獻(xiàn)［19］還總結(jié)了基于LLM 構(gòu)建電力AGI 所面臨的挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)管理、可解釋性與可靠性、信息安全與隱私保護(hù)等，為實(shí)現(xiàn)電力AGI 的方法和建議提供了初步的研究思路。

5.3 FSL 技術(shù)的電力應(yīng)用

樣本數(shù)量和質(zhì)量是影響AI 應(yīng)用水平的重要因素，也是電力AI 發(fā)展中面臨的現(xiàn)實(shí)問題。文獻(xiàn)［22］指出，樣本不足問題會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)范式的最終效果，是否擁有從少量樣本中學(xué)習(xí)和概括的能力，是現(xiàn)行弱AI 和人類智能（強(qiáng)AI）的分界點(diǎn)。

遷移學(xué)習(xí)（transfer learning，TL）是FSL 技術(shù)的重要工具，通過遷移源域知識(shí)來提高在目標(biāo)域上學(xué)習(xí)的最終表現(xiàn)。TL 技術(shù)在FSL 體系中的數(shù)據(jù)、特征、模型3 個(gè)層面均有體現(xiàn)。在數(shù)據(jù)層面，基于樣本遷移從其他輔助樣本中獲取數(shù)據(jù)，或基于生成模型生成與原數(shù)據(jù)分布相似的新數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)增強(qiáng)提升了數(shù)力。在特征層面，通過最小化源域與目標(biāo)域數(shù)據(jù)特征差異得到兩域的公共可遷移特征空間，在公共特征空間內(nèi)訓(xùn)練的模型可以跨域測(cè)試，降低了特征偏移，主要有遷移成分分析、基于量度的網(wǎng)絡(luò)模型、對(duì)抗遷移學(xué)習(xí)模型等。在模型層面，基于模型微調(diào)的遷移學(xué)習(xí)通常利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取電力數(shù)據(jù)特征，通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、神經(jīng)元個(gè)數(shù)、凍結(jié)層個(gè)數(shù)提升模型特征提取能力與遷移能力。

FSL 技術(shù)已在場(chǎng)景生成、故障診斷、功率預(yù)測(cè)、暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估等多個(gè)新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域開展了應(yīng)用，文獻(xiàn)［22］從數(shù)據(jù)、特征、模型3 個(gè)層面依次分析了其技術(shù)難點(diǎn)。在數(shù)據(jù)層面，如何確定合適的波動(dòng)程度，實(shí)現(xiàn)生成數(shù)據(jù)相似性與波動(dòng)性的平衡是FSL技術(shù)尚未解決的問題；在特征層面，為了通過特征遷移建立源域與目標(biāo)域的公共特征空間，實(shí)現(xiàn)基于小樣本的感知與預(yù)測(cè)，需要生成與目標(biāo)域具有一定相似性的輔助樣本，但在實(shí)際工程中難以同時(shí)提供滿足上述要求的樣本；在模型層面，模型參數(shù)調(diào)整缺乏科學(xué)理論的指導(dǎo)體系和系統(tǒng)性的尋優(yōu)策略，需要人工篩選方案。

5.4 支撐電網(wǎng)規(guī)劃的圖形-模型-數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)

電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)的重大發(fā)展均伴隨著圖形、數(shù)據(jù)、模型的突破。文獻(xiàn)［20］指出，配電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的本質(zhì)內(nèi)容可理解為:圖形繪制、模型計(jì)算和數(shù)據(jù)分析，其中，“圖”可以理解為“圖拓?fù)洹薄皥D像”，主要功能是多維度、直觀、豐富地展示配電網(wǎng)信息；“?！笔请娏ο到y(tǒng)圖元模型、可計(jì)算模型、優(yōu)化模型，其主要功能是將關(guān)鍵信息進(jìn)行提煉并傳遞給機(jī)器；“數(shù)”指多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)，其主要功能是驅(qū)動(dòng)模型計(jì)算和圖形展示。三者之間相互依賴、相互補(bǔ)充，完成兩兩之間的融合貫通是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃圖形-模型-數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)條件。

文獻(xiàn)［20］從“圖形-模型融合”“模型-數(shù)據(jù)融合”“圖形-數(shù)據(jù)融合”和平臺(tái)開發(fā)這4 個(gè)方面詳細(xì)闡述了圖形-模型-數(shù)據(jù)深度融合技術(shù)。圖形和模型的有機(jī)融合，有望實(shí)現(xiàn)圖形到模型的自動(dòng)生成，也可實(shí)現(xiàn)基于模型自動(dòng)識(shí)別圖形中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu):借助計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別技術(shù)，可以部分取代人工并智能識(shí)別多源圖紙；運(yùn)用統(tǒng)一建模語言，實(shí)現(xiàn)解析后元件的計(jì)算機(jī)自動(dòng)建模。模型和數(shù)據(jù)的有機(jī)融合，能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)驅(qū)動(dòng)的智能決策，例如繪制配電網(wǎng)負(fù)荷畫像、預(yù)測(cè)配電網(wǎng)中長期負(fù)荷、輔助決策配電網(wǎng)規(guī)劃方案等。圖形和數(shù)據(jù)的有機(jī)融合是在多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)圖形和數(shù)據(jù)的時(shí)空融合，將數(shù)據(jù)的變化直觀地呈現(xiàn)在圖形上，實(shí)現(xiàn)圖形和數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)，便于規(guī)劃人員更清晰直觀地了解配電網(wǎng)全貌。在此基礎(chǔ)上，通過開發(fā)圖形-模型-數(shù)據(jù)融合新型配電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)字化決策系統(tǒng)，以算法為核心，將圖形-模型-數(shù)據(jù)三者進(jìn)行相互融合。

“以人為主，機(jī)器為輔”向“以機(jī)為主-人機(jī)協(xié)同”轉(zhuǎn)化將是配電網(wǎng)智能化規(guī)劃運(yùn)行必然的發(fā)展趨勢(shì)，配電網(wǎng)圖形-模型-數(shù)據(jù)融合技術(shù)為新型配電網(wǎng)數(shù)字化規(guī)劃建設(shè)提供了有效的數(shù)據(jù)透鏡。文獻(xiàn)［20］從明確需求、生成方案和實(shí)施校核3 個(gè)方面對(duì)未來的配電網(wǎng)規(guī)劃形態(tài)進(jìn)行了展望，主要包括:規(guī)劃需求的智能化形成技術(shù)、規(guī)劃方案的自適應(yīng)化生成技術(shù)、實(shí)施方案的自動(dòng)化調(diào)整技術(shù)以及簡易化的人機(jī)協(xié)同技術(shù)等。

5.5 時(shí)序生產(chǎn)模擬應(yīng)用與求解技術(shù)

生產(chǎn)模擬被廣泛用于電力電量平衡分析，模擬發(fā)電調(diào)度過程，測(cè)算系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)，為后續(xù)的電網(wǎng)規(guī)劃布局、運(yùn)行方式安排等提供依據(jù)。文獻(xiàn)［21］指出，時(shí)序生產(chǎn)模擬技術(shù)基于負(fù)荷/新能源時(shí)序曲線，在精細(xì)時(shí)間分辨率下開展長時(shí)電力電量平衡模擬，能夠相對(duì)真實(shí)地重構(gòu)系統(tǒng)調(diào)度過程，展示電力系統(tǒng)運(yùn)行細(xì)節(jié)。相較于隨機(jī)生產(chǎn)模擬，該方法的可拓展性更強(qiáng)，能夠適應(yīng)更多要素參與平衡下的分析工作，已逐漸成為工業(yè)界與學(xué)界普遍采用的研究范式。時(shí)序生產(chǎn)模擬主要由輸入?yún)?shù)、模型與求解、計(jì)算結(jié)果與運(yùn)行指標(biāo)這3 個(gè)模塊組成。

時(shí)序生產(chǎn)模擬技術(shù)在新型電力系統(tǒng)的不同發(fā)展階段均能發(fā)揮重要作用，文獻(xiàn)［21］從電力電量平衡測(cè)算、“雙碳”措施量化分析、未來電力系統(tǒng)形態(tài)與演化路徑3 個(gè)方面進(jìn)行了綜述。在電力電量平衡測(cè)算方面，通過對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行長時(shí)間尺度下的平衡仿真，定量測(cè)算系統(tǒng)的運(yùn)行成本、燃料消耗、新能源消納效果、污染排放等，實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行的評(píng)估；在“雙碳”措施量化分析方面，時(shí)序生產(chǎn)模擬能定量評(píng)估源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、調(diào)度運(yùn)行等各類措施的實(shí)施效果，量化評(píng)估各措施的貢獻(xiàn)度；在未來電力系統(tǒng)形態(tài)與演化路徑方面，時(shí)序生產(chǎn)模擬技術(shù)在開展電力電量平衡與運(yùn)行方式分析、轉(zhuǎn)型路徑優(yōu)化等研究方面，均提供重要支撐。

時(shí)序生產(chǎn)模擬面臨直接求解耗時(shí)巨大的挑戰(zhàn)，需要發(fā)展適用于時(shí)序生產(chǎn)模擬的求解技術(shù)，在犧牲較小計(jì)算精度的前提下大幅度降低計(jì)算代價(jià)。文獻(xiàn)［21］從時(shí)間維度、機(jī)組維度和模型維度對(duì)提高時(shí)序生產(chǎn)模擬計(jì)算效率的技術(shù)進(jìn)行了綜述，同時(shí)，指出不同的求解技術(shù)加速時(shí)序生產(chǎn)模擬計(jì)算時(shí)，做出了不同的取舍、簡化，導(dǎo)致具有不同的應(yīng)用局限，需要針對(duì)具體問題選擇合適的求解技術(shù)。此外，為了適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn)過程中的各種變化，需要進(jìn)一步在以下方面發(fā)展時(shí)序生產(chǎn)模擬技術(shù):全品類、高分辨率、多場(chǎng)景能源數(shù)據(jù)表征技術(shù)，面向更廣泛應(yīng)用需求的時(shí)序生產(chǎn)模擬模型構(gòu)建技術(shù)和面向特定應(yīng)用與普適應(yīng)用需求的求解技術(shù)等。

5.6 高性能計(jì)算與AI 技術(shù)展望

高性能計(jì)算與AI 技術(shù)是新型電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和賦能的關(guān)鍵支撐技術(shù)，其與新型電力系統(tǒng)及業(yè)務(wù)的深度融合應(yīng)用具有重要的理論研究意義與工程實(shí)踐價(jià)值。尤其是以下技術(shù)發(fā)展方向值得關(guān)注和思考:

1）賦能技術(shù)的適配性與通用性

高性能計(jì)算與AI 技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了不同程度的應(yīng)用，但由于學(xué)科差異，很多技術(shù)與技巧無法直接移植并應(yīng)用至能源電力行業(yè)。因此，需要對(duì)其進(jìn)行適配化改造，形成面向新型電力系統(tǒng)的專用技術(shù)。一方面，高性能計(jì)算與AI 技術(shù)需要個(gè)性化的框架配置和模型訓(xùn)練，以滿足新型電力系統(tǒng)中多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需求；另一方面，通過挖掘不同應(yīng)用場(chǎng)景的共性，凝練高性能計(jì)算與AI 技術(shù)的賦能機(jī)理與本征需求，形成面向新型電力系統(tǒng)的通用計(jì)算技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)技術(shù)深度應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。

2）知識(shí)/數(shù)據(jù)的一致性與互補(bǔ)性

在能源電力行業(yè)，AI 技術(shù)的模型在可解釋性和泛化能力上仍然存在局限性，究其原因，是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法難以準(zhǔn)確挖掘新型電力系統(tǒng)復(fù)雜的內(nèi)在特性。因此，將知識(shí)驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法相結(jié)合是一種有效的途徑。一方面，在模型的構(gòu)建、訓(xùn)練和決策過程中，加入電力系統(tǒng)領(lǐng)域的專家知識(shí)和規(guī)則，有助于改善AI 模型的泛化能力；另一方面，通過在數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)潛在的模式和關(guān)系，可提升模型對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的表達(dá)能力。

3）計(jì)算載體的泛在性與協(xié)同性

受限于高性能計(jì)算技術(shù)對(duì)硬件水平的要求，實(shí)際應(yīng)用中難以在單一計(jì)算載體上執(zhí)行全部運(yùn)算。因此，通過引入云-邊協(xié)同、多載體并行的計(jì)算模式，能夠彌補(bǔ)單一計(jì)算載體無法完成新型電力系統(tǒng)復(fù)雜計(jì)算任務(wù)的缺陷。一方面，在復(fù)雜多變場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)計(jì)算任務(wù)的靈活配置和動(dòng)態(tài)部署，可實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算資源的最優(yōu)化利用；另一方面，在多個(gè)計(jì)算載體之間構(gòu)建合理的交互與配合規(guī)則，可保證高性能計(jì)算技術(shù)在大規(guī)模問題上的運(yùn)算效率。

6 數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的安全技術(shù)

隨著先進(jìn)數(shù)字技術(shù)、通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，信息域與物理域的深度融合使新型電力系統(tǒng)更加復(fù)雜，難以將信息側(cè)安全風(fēng)險(xiǎn)隔離于物理系統(tǒng)之外，需要高度重視新型電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的安全問題。本專輯中，文獻(xiàn)［11-13］分別圍繞信息物理多重攻擊下配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)技術(shù)、數(shù)字化新型電力系統(tǒng)攻擊與防御方法、數(shù)據(jù)跨域流通泛安全邊界防護(hù)技術(shù)開展論述。

6.1 信息物理多重攻擊下配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)技術(shù)

文獻(xiàn)［11］指出，狀態(tài)估計(jì)是配電網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知理論體系的關(guān)鍵技術(shù)，為在有限量測(cè)條件下連續(xù)、準(zhǔn)確地感知系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和趨勢(shì)提供了可能，可為運(yùn)行和調(diào)控決策提供依據(jù)。然而，信息系統(tǒng)的高度集成以及高級(jí)量測(cè)體系的廣泛部署在實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)高清晰可觀、高密度可控的同時(shí)，也加劇了配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)過程遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊等問題的風(fēng)險(xiǎn)，甚至?xí)绊懪潆娋W(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)感知，從而降低系統(tǒng)供電可靠性。對(duì)此，文獻(xiàn)［11］構(gòu)建了面向信息物理系統(tǒng)（cyber-physical system，CPS）的配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)技術(shù)框架，梳理了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了該領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。

在CPS 視角下，配電網(wǎng)CPS 的攻擊可按其目標(biāo)分為信息網(wǎng)絡(luò)攻擊與物理系統(tǒng)攻擊2 類，文獻(xiàn)［11］按照配電網(wǎng)系統(tǒng)可測(cè)、狀態(tài)評(píng)估與安全估計(jì)3 個(gè)層面，歸納提出了面向CPS 的配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)，從源荷耦合特性刻畫、檢測(cè)惡意數(shù)據(jù)攻擊、量化信息物理多重攻擊引發(fā)的系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)等角度分析了該領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸，從考慮網(wǎng)絡(luò)攻擊的配電網(wǎng)偽量測(cè)建模與分析、配電網(wǎng)虛假數(shù)據(jù)注入攻擊分析與防御、配電網(wǎng)CPS 安全風(fēng)險(xiǎn)分析與可靠性評(píng)估綜述了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。

隨著新型電力系統(tǒng)數(shù)字化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，復(fù)雜多變的攻擊類型增加了配電網(wǎng)CPS 安全防御的難度，CPS 視角下配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)需要考慮更多的模型不確定性、策略時(shí)空復(fù)雜性。為此，需要重點(diǎn)關(guān)注配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)受分布式信息物理多重攻擊及其綜合防御方法，彌補(bǔ)當(dāng)前配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)在集中式、單一網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御方法方面存在的不足；需要設(shè)計(jì)有效合理的資源防御對(duì)策以保護(hù)配電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)免受虛假數(shù)據(jù)注入攻擊，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與安全性要求決定保護(hù)哪些關(guān)鍵量測(cè)裝置，以及在這些量測(cè)裝置上部署多少防御資源從而確保系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；需要開展考慮不良量測(cè)重構(gòu)的配電網(wǎng)安全狀態(tài)估計(jì)研究，面對(duì)差異化運(yùn)行場(chǎng)景，提升攻擊破壞后的量測(cè)信息自修復(fù)能力。

6.2 數(shù)字化新型電力系統(tǒng)攻擊與防御方法

文獻(xiàn)［12］指出，依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、控制軟件和通信技術(shù)的新型電力系統(tǒng)中，數(shù)字技術(shù)所存在的安全隱患使得新型電力系統(tǒng)極易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。論文從數(shù)據(jù)攻擊、網(wǎng)絡(luò)攻擊和物理攻擊3 個(gè)方面介紹了數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的新型電力系統(tǒng)攻擊模式。在數(shù)據(jù)攻擊方面，包括虛假數(shù)據(jù)注入攻擊、數(shù)據(jù)重放攻擊、中間人攻擊等模式；在網(wǎng)絡(luò)攻擊方面，包括針對(duì)新型電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)終端的時(shí)間同步攻擊，以及針對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸層的拒絕服務(wù)攻擊等模式；在物理攻擊方面，包括采取暴力手段對(duì)其物理層設(shè)備進(jìn)行破壞癱瘓、共振攻擊等模式。

根據(jù)攻擊事件周期性演化的全過程，文獻(xiàn)［12］將新型電力系統(tǒng)的安全檢測(cè)和防御方法分為攻擊前、攻擊中和攻擊后3 種。攻擊前安全防御策略是利用安全訪問與可信接入技術(shù)制定防御策略、配置防御資源，通過身份認(rèn)證、安全加密實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在的攻擊的提前有效阻隔；攻擊中安全防御策略是采用多級(jí)安全防線防御方法，利用應(yīng)用入侵檢測(cè)辨識(shí)與防御技術(shù)、基于密鑰的數(shù)據(jù)安全防護(hù)技術(shù)，降低各種攻擊的危害，保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定；攻擊后校正恢復(fù)通過取證分析和回溯加固、更新病毒庫或攻擊行為樣本庫做安全免疫，實(shí)現(xiàn)安全防御升級(jí)。

6.3 數(shù)據(jù)跨域流通泛安全邊界防護(hù)技術(shù)

文獻(xiàn)［13］指出，數(shù)據(jù)流通環(huán)節(jié)天然伴隨著數(shù)據(jù)安全與網(wǎng)絡(luò)安全的強(qiáng)耦合性、數(shù)據(jù)共享與隱私保護(hù)日益凸顯的矛盾性、內(nèi)外部環(huán)境的日漸嚴(yán)峻性，其安全防護(hù)難度在數(shù)據(jù)的全生命周期中最為突出。進(jìn)而，從新型電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)流類型、電力數(shù)據(jù)流通特性和數(shù)據(jù)流通安全防護(hù)需求3 個(gè)方面，闡釋了新型電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通防護(hù)形勢(shì)，提出網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)安全的邊界有待得到重塑，首要應(yīng)當(dāng)保障網(wǎng)絡(luò)平面的數(shù)據(jù)管控能力，避免數(shù)據(jù)責(zé)任范圍與安全能力范圍相脫離。

在CPU 算力增速低于流通數(shù)據(jù)量增速且差距持續(xù)增大的局面下，專用數(shù)據(jù)處理器（data processing unit，DPU）憑借其“軟件定義+硬件加速”的設(shè)計(jì)特性與高性能、可編程、低成本優(yōu)勢(shì)，賦能電力數(shù)據(jù)流通安全。文獻(xiàn)［13］從DPU 可編程安全能力、DPU 賦能的電力數(shù)據(jù)流通泛安全邊界承載架構(gòu)、DPU 賦能的泛安全邊界防護(hù)技術(shù)體系、DPU 賦能的數(shù)據(jù)跨域流通協(xié)同安全防護(hù)應(yīng)用4 個(gè)角度，綜述了可編程數(shù)據(jù)平面技術(shù)在電力通信領(lǐng)域的應(yīng)用情況，圍繞DPU 的信息安全基礎(chǔ)設(shè)施可編程化改造可以優(yōu)化安全防護(hù)技術(shù)承載能力，進(jìn)一步為在網(wǎng)安全防護(hù)、縱深防御、協(xié)同聯(lián)動(dòng)防御、云/霧/邊分布式防護(hù)、AI 防御等安全模式提供良好環(huán)境。

文獻(xiàn)［13］提出，DPU 在電力場(chǎng)景下的部署配置應(yīng)遵循“以點(diǎn)帶面、先內(nèi)后外”的部署原則，與現(xiàn)有技術(shù)體系的優(yōu)劣勢(shì)相互協(xié)調(diào)。按照電力通信網(wǎng)絡(luò)的不同層次，將DPU 潛在部署場(chǎng)景劃分為邊緣側(cè)、電力內(nèi)網(wǎng)（電力骨干通信網(wǎng)）、云側(cè)以及內(nèi)外網(wǎng)邊界4 個(gè)部分，建議部署工作總體按照云服務(wù)設(shè)施、邊緣設(shè)施、內(nèi)外網(wǎng)邊界設(shè)施、電力內(nèi)網(wǎng)通信設(shè)施的優(yōu)先級(jí)順序協(xié)同推進(jìn)，逐步針對(duì)電力信息內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行在網(wǎng)化架構(gòu)升級(jí)，開通云、邊之間的彈性可編程網(wǎng)絡(luò)能力，形成云、網(wǎng)、邊泛在化安全邊界防護(hù)體系。

6.4 數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的安全技術(shù)展望

針對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中安全技術(shù)的發(fā)展，從態(tài)勢(shì)感知、可信控制、安全評(píng)估3 個(gè)方面展望新型電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中亟須解決的理論與關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，推動(dòng)電力系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)與安全技術(shù)的深度融合。

1）市場(chǎng)環(huán)境下多主體的狀態(tài)估計(jì)問題

現(xiàn)有信息物理攻擊視角下的狀態(tài)估計(jì)，是針對(duì)利用傳統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法的漏洞惡意數(shù)據(jù)注入帶來的錯(cuò)誤態(tài)勢(shì)感知，引申出一系列的檢測(cè)和防御措施。在市場(chǎng)環(huán)境下，隨著微電網(wǎng)、虛擬電廠、智慧園區(qū)等一系列新運(yùn)營主體的出現(xiàn)，配用電系統(tǒng)中呈現(xiàn)出多主體林立、感知控制邊界復(fù)雜的狀況，受資產(chǎn)分解、隱私因素等約束影響，配電網(wǎng)運(yùn)營商不僅要感知自有資產(chǎn)的運(yùn)行狀態(tài)和趨勢(shì)，還需要準(zhǔn)確分析判斷鄰接交互主體的等值化運(yùn)行狀態(tài)，需要引入全新的多主體狀態(tài)評(píng)估方法，為新型電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供態(tài)勢(shì)感知基礎(chǔ)。

2）海量分布式資源的可信控制問題

隨著海量的分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車、柔性負(fù)荷等分布式控制對(duì)象廣泛接入配用電系統(tǒng)。這些控制對(duì)象分散在不同位置，呈現(xiàn)出容量小、數(shù)量多、分布廣的特點(diǎn)。在針對(duì)海量分布式資源的協(xié)同控制中，一方面，會(huì)受通信傳輸能力、傳輸距離以及網(wǎng)絡(luò)帶寬等影響；另一方面，會(huì)存在數(shù)據(jù)注入、網(wǎng)絡(luò)攻擊等外部安全隱患。受分布式資源資產(chǎn)歸屬因素的影響，很難將所有受控對(duì)象都納入傳統(tǒng)電力系統(tǒng)Ⅰ區(qū)的控制范疇，亟須引入具有可信性、魯棒性、可追溯的安全控制模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量分布式資源的集群化控制，支撐新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3）信息物理社會(huì)融合的安全評(píng)估問題

文獻(xiàn)［23］從能源與電力轉(zhuǎn)型的本質(zhì)特征出發(fā)，提出了基于能源的信息物理社會(huì)系統(tǒng)（cyberphysical-social system in energy，CPSSE）的概念，為融合信息、物理、社會(huì)元素，研究跨領(lǐng)域多學(xué)科的能源轉(zhuǎn)型問題提供了分析框架?，F(xiàn)有電網(wǎng)安全評(píng)估技術(shù)主要從信息要素對(duì)物理系統(tǒng)的影響出發(fā)，考慮數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)信息安全對(duì)電網(wǎng)安全的影響。數(shù)字化轉(zhuǎn)型場(chǎng)景下，伴隨海量數(shù)據(jù)的跨域流通，電網(wǎng)中信息、物理、社會(huì)因素交互耦合不斷加深，需要進(jìn)一步考慮用戶用能習(xí)慣、企業(yè)生產(chǎn)需求、車網(wǎng)互動(dòng)特性等社會(huì)要素的影響，從感知層面挖掘用戶社會(huì)屬性，運(yùn)用多維數(shù)據(jù)指導(dǎo)電網(wǎng)安全調(diào)控，提出融合信息、物理、社會(huì)交互耦合作用的電網(wǎng)安全評(píng)估方法，拓展新型電力系統(tǒng)的安全評(píng)估的內(nèi)涵。

7 結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)已成為新型電力系統(tǒng)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。然而，數(shù)字技術(shù)的多樣性與電力系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了其相互融合過程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，由此形成了新型電力系統(tǒng)數(shù)字化技術(shù)的廣闊領(lǐng)域。本專輯力求在架構(gòu)上覆蓋新型電力系統(tǒng)的云-管-邊-端技術(shù)體系，在應(yīng)用上擷取狀態(tài)估計(jì)、運(yùn)行分析、調(diào)度決策、安全防護(hù)等領(lǐng)域，從而兼顧專輯的完整性和論文內(nèi)容的技術(shù)深度，為后續(xù)更加豐富的技術(shù)研究提供思路借鑒。

最后，衷心感謝廣大科研工作者對(duì)本專輯的關(guān)注，感謝各位審稿專家的辛勤勞動(dòng)。希望能夠借助本次專輯，與廣大科研工作者共同研討新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域最新進(jìn)展和發(fā)展方向，以期在相關(guān)領(lǐng)域涌現(xiàn)出更多的原創(chuàng)性成果，為中國新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。