的使用。 版权申明 电力行业数字化转型 TDengine 驱动数据管理和实时监控解决方案 写在前面 � � 电力行业作为国家基础设施的基石，肩负着向全社 会供应持续、稳定电力的使命。电力系统的稳健运 作对于维护国家的安全、促进经济的繁荣以及提升 民众的生活水平至关重要。TDengine，作为一款 以时序数据库为核心的大数据平台，凭借其突破性 的底层技术创新、卓越的性能和稳定性，持续助力 读者更全面地了解电力行业的挑战、技术需求以及 TDengine 在其中的作用和价值。 随着智能电网和新能源的快速发展，电力行业正面临数智化转型的挑战。这一转型不仅涉及 到技术层面的革新，也关系到整个行业的运营模式和管理方式。新型电力系统强调的是智能 化、自动化和信息化，旨在通过先进的信息技术和通信技术，实现电网的高效运行和能源的 优化配置。这种转型使得电力行业能够更好地适应可再生能源的接入，提高电网的可靠性和 灵活性，同时 安全等挑战，还包括一系列战略性和技术性的挑战。这些挑战直接影响电力系统的运行效率 和可靠性，具体表现为以下业务痛点： 业务痛点分析 01 01 02 行业背景、业务痛点与需求 电力监控系统需要实时分析和响应，这对于确保电网的稳定运行和电力供应的连续性至关重 要。然而，在大数据量环境下，复杂的计算任务常常耗时过长，难以满足对实时性的要求。 这种处理时效性低的问题限制了电力系统对突发事件的快速响应能力，进而影响了电网的可

署。《政府工作报告》首次提出“发展新型储能”。《中华人民共和国 能源法》指出“推进新型储能高质量发展，发挥各类储能在电力系统 中的调节作用”。国家能源局认真贯彻落实党中央、国务院决策部署 和“四个革命、一个合作”能源安全新战略，积极推动新型储能技术 创新和产业发展，支撑构建新型电力系统，促进“双碳”战略实施。 国家能源局能源节约和科技装备司组织相关机构和专家编制《中 国新型储能发展报告（20 运新型储能 7376 万千瓦 /1.68 亿千瓦时，装机规模占全球总装机比例 超过 40%。新型储能技术路线“百花齐放”，涵盖全球工程应用的主 要技术路线，调度运用水平稳步提高，有力支撑新型电力系统建设。 展望 2025 年，国家能源局将加强规划前瞻引领，科学谋划新型 储能发展，大力推动创新技术研发和试点应用，努力以科技创新带动 产业创新，会同相关部门持续完善市场及价格机制，强化国际新型储 排放的目标。气 候变化协定签署以来，全球能源转型进入快车道，可再生能源规模迅 速增长，由此带来的高比例可再生能源接入与高比例电力电子设备应 用的“双高”问题凸显。在此情景下，新型储能成为保障电力系统安 全稳定运行，促进全球能源转型发展的关键技术装备，世界各国积极 出台政策措施，通过技术研发激励、市场规则创新、试点项目应用等 措施推动新型储能发展。 （一）全球加大新型储能战略投入 2024

速扩大，多层次电力市场体系建设有序推进，多元竞争主体格局初 步形成，电力商品的多元价值属性进一步显现，电力市场监管体系 更加健全，电力系统运行效率和资源配置效率不断提升。 “双碳”目标下，我国正在加快构建新型电力系统，风、光 等新能源已成为新增装机主体，发电量占比逐年提高，电力系统 的物理形态和运行特征正在发生深刻变化。同时，一次能源价格 波动、用电负荷增长、气候变化等多重影响，对我国电力体制改 电力价格主要由市场决定的机制初步建立。国家通过深化 上网电价改革、开展输配电价成本监审、建立容量电价机制等方 式，不断完善电力价格形成机制，放开竞争性环节价格，科学反 映电力成本变化和电力商品多元价值，更加适应新型电力系统构 建要求。《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》 （发改价格〔2021〕1439 号）要求燃煤发电和工商业用户全部进 入电力市场，建立了市场化的价格机制。目前，我国已形成跨省 一步规范了电力辅助服务管理。市场化交易的辅助服务品种不断 拓展，初步建立市场引导的辅助服务资源优化配置机制，形成以 调峰、调频、备用等交易品种为核心的区域、省级辅助服务市场 体系，实现了市场对资源的优化配置，对保障电力系统安全稳定 运行、促进新能源消纳、降低系统调节成本发挥了积极的作用。 全国统一电力市场发展规划蓝皮书 10 部分地区积极推动辅助服务市场机制创新，积极探索辅助服务市 场与现货市场协同运行，引导独立储能、虚拟电厂、负荷侧可调

监测数据、 设备状态数据等，通过深度挖掘和分析，精准预测电力负荷变化趋势、设备故障风险，为科学调度决策提供有 力支撑。人工智能技术应用于电力系统运行控制，如智能电网调度决策、故障诊断与自愈控制等方面，实现了 电力调度的智能化、自动化，显著提升了电力系统运行的安全性和稳定性。物联网技术实现了对电力设备的全 面感知与实时监控，设备运行状态能够及时反馈至指挥中心，便于及时维护和管理。云计算技术则为电力指挥 a. 电力系统实时监控​ 电力指挥中心通过遍布电力系统的各类传感器、监测设备以及通信网络，对发电设备、输电线路、变电站、 配电设施等进行全方位、实时化的运行状态监控。采集的数据涵盖发电机出力、母线电压、线路电流、功率因 数、设备温度等关键运行参数。利用电力监控系统（SCADA）和能量管理系统（EMS），将这些实时数据集 中汇总并以直观的图形界面展示，使调度员能够实时掌握电力系统运行全貌。例如，通过 同时，借助先进的可视化技术，将电力系统运行状态以动态图、三维模型等形式呈现，为调度员提供更加直观、 清晰的系统运行信息，辅助其做出准确决策。 b. 发电计划制定与调整​ 根据电力负荷预测结果、发电设备运行状况、能源政策以及电力市场交易情况等因素，电力指挥中心与发 电企业协同制定科学合理的发电计划。发电计划涵盖各发电厂的发电出力、发电时间安排等内容，旨在实现电 力供需平衡，保障电力系统安全、经济运行。

务流程与组织架构的惯性 复合型人才极度稀缺 03 电力行业「人工智能 + 」转型的挑战： 三大挑战阻碍电力企业全面数智升级 AI“ 黑箱”与电力系统高可靠性要求的矛盾 应用层面： 从点到面规模化应用的阻 碍 360AI 企业知识库： 连接沉睡的数据孤岛 ， 通往智能应用的未来 AI 辅助源荷预测 商情分析智能体 运行控制智能体 Know-how 通用智能体 电力行业专家模型 私有数据 业务逻辑 行业知识 通用模型 · · · 随着新型电力系统数智化转型的加快 ， 以人工经验为主导的设备检修与运维计划难以满足新型电力系统的安全性与高效性要求 ; 各类电力设备在规划计划、 采购建设、 运行维护、 退役处置等生命周期内积累了大量的多源异构数据 ，这些数据闲置在各系 统 中 ，未能加以有效应用。 ，未能加以有效应用。 设备数据现状的复杂性 设备的全生命周期数据分布于各个 系统中，来源广泛，结构复杂，数 据孤岛现象严重 故障数据的不均衡性 由于电力系统的高安全性高可靠性 要求，设备实际故障数据 / 样例少， 面临长尾分布的问题 场景一： 人工智能时代下的电力设备的检修与运维 对人工经验的依赖

.......................40 四、广东电力市场发展展望 .............................................41 （一）健全适应新型电力系统的市场体系 ..........................................42 （二）统筹做好市场衔接协同 ................................ 调频辅助服务市场启动试运行，采用日前集中竞价和预安排、日内统一 出清的交易模式，实现与现货电能量市场分步出清衔接。运行期间，市 场主体积极应用电储能联合调频等新技术改善机组调节性能，显著提高 了电力系统快速调节能力。至 2020 年底，广东调频辅助服务市场日均调 频里程约为 22 至 25 万兆瓦，中标机组数量累计突破 100 家，主网频率 ±0.1Hz 合格率连续两年保持 100%，累计创造市场收益超 + 辅助服务”市 场交易，充放电行为与系统调节需求精准对接，实现储能收益最大化。 2024 年 10 月，抽水蓄能进入广东电力现货市场，通过市场竞争，形成 抽放计划曲线及市场价格，开辟了新型电力系统下抽水蓄能市场化经营 的新路径。 22 广东电力市场建设发展情况 2024 年 11 月，广东印发《广东省虚拟电厂参与电力市场交易实施 方案》，依托负荷聚合商、售电公司等机构，通过新一代信息通信、系

审批流程日趋复杂；在一些先进经济体地区，新建长距离输 电线路通常需要 4 至 8 年时间；同时，变压器、电缆、发电 机组等关键电力设备的交付周期也显著延长。在此背景下， 电力行业亟需加速扩容和提效，在电力系统低碳转型、制造 业协同发展和能源可负担性等多重目标之间寻求平衡。 在全球范围内，人工智能正在重塑经济与产业格局，成为推动全球数据中心扩张的核心动力。 而数据中心电力需求增速正迅速赶超传统工业，成为能源系统转型的不可忽视的关键变量。 绿色数据中心的平均可再生能源使用比 例已达到 50%，较 2018 年的 15% 有 显著提升，但整个行业仍处于绿色转型 的初级阶段。同时，数据中心的区域集 聚发展特点对当地电网造成较大压力。 在某些枢纽节点内部，区域电力系统面 临着集中化负载带来的严峻挑战。 以京津冀地区典型城市为例，自成为国 家级数据中心集聚区以来，当地数据 中心用电量占全社会用电量的比例从 2019 年的 6.8% 快速攀升至 2023 年的 20 据中心集群提供更高效的绿色电力供应方案，助力实现更高比例的可再生 能源利用目标。 海上风电持续拓展边界 风力发电 源 10 面向未来的中国数据中心：绿色低碳与高可靠性 11 在数据中心电力系统面临高可靠性、绿色低碳转型和供能稳定性三重挑战的背景下，燃气轮机展现出独特的解决方案价值。西 门子能源产品系列覆盖重型燃气轮机、工业型燃气轮机和航改型燃气轮机，功率等级从 2 MW 至 593 MW

作为电压源同步并机构网技术成熟，可支撑百 MW 级以上大容量光储离网 / 并离网微电网建设。微电网功能从单一供电升级为“能效管理 + 碳排管理 + 电力交易” 的复合载体，从“大电网附属”变为“新型电力系统的稳定性基石”。 头部矿企已加速布局减排：必和必拓计划 2030 年减排 30%（以 2020 年为基准）、2050 年碳清零； 力拓投入 50-60 亿美元发展可再生能源，目标 2030 。 探索 验证阶段 示范 应用阶段 规模化 推广阶段 08 09 第二章 矿山微电网关键技术 10 11 1. 方案概述 微电网是由分布式电源、储能、负荷及控制设备组成的小型电力系统，具备明确电气边界，可并网或孤岛 运行（参照 IEEE 2030.7-2017 定义）。按应用场景主要分为两类： 根据项目规模，光储系统可以选择在中压交流耦合（即 耦合点电压 10kV~35kV），也可以选择高压交流 机仍面临关键挑战：当数百至数千台独立电压源并联时，如何实现稳定同步运行成为技术难点。主要问题包括： 1）环流问题导致功率分配不均；2）多机交互引发宽频振荡；3）控制算法依赖的高精度同步协调难题。解决 这些挑战是实现高比例可再生能源电力系统的关键。 为应对高比例新能源接入带来的电网稳定性挑战，华为构网型储能系统采用虚拟同步机（VSG, Virtual Synchronous Generator）技术，模拟同步

6 亿千瓦，预计 2026 年全球风 电将新 增装机 1.3 亿千瓦。同时，全球清洁能源年投资 额有望在 2030 年超过 2 万亿美元，与当下相比提高 50% 以上。 在中国，风电是构建新型电力系统的主体能源，是支持电 力系统率先脱碳，进而推动能源系统和全社会实现碳中和 的主力军。截至 2023 年 9 月底，中国风电累计装机容量 已 突破 4 亿千瓦，同比增长 15% ，装机规模继续排名 非单兵作战，应当从被 动适应向主动转变，携 手更多合作伙伴，以 创新开拓新局，为未来蕴 育新机，解锁可持续 新价值。 数字化赋能风电产业 随着可再生能源高比例并网，电力系统调节 手段不足的问题会愈加突出，而数字化有望 成为未来新型电力系统的重要抓手，在电力 系统电源侧、电网侧、用户侧各环节都将发 挥重要作用。 数字化赋能风电产业，就是要推动风电机组 与大数据、云计算等新技术的深度融合，推