北极星智能电网在线讯:科技之光点亮精彩的赛事，也赋能城市的未来。2024年是“后亚运时代”的第一年，前三季度，杭州的生产总值（GDP）达到15215亿元，同比增长4.5%。在“后亚运时代”，国网杭州供电公司持续激发科技潜力，借助多项能源电力创新技术，在推动经济发展的同时促进城市的低碳转型。
（文章来源 微信公众号：能源评论•首席能源观 作者：李相磊）
低频输电保障能源供应
根据杭州市统计局发布的数据，上半年，杭州市规模以上工业增加值达到2124亿元，同比增长4.0%，较一季度提高0.8个百分点。尤其是高新技术产业、战略性新兴产业和装备制造业，三者增加值增长率分别为4.9%、6.0%和6.3%，均超过规模以上工业的平均增速。
工业生产活动的增加通常伴随着用电量的增长，高新技术产业和新能源汽车产业等快速发展的行业不仅需要足够的电力支撑，对电能安全稳定供应的要求也更高。为此，杭州持续升级电力基础设施，引入多项科技手段，提高电力供应的稳定性和可靠性。
其中之一是柔性低频输电技术，它可以将传统电网的50赫兹输送频率降低到20赫兹，从而提升输电线路的容量、距离和效率。2021年开始建设的杭州220千伏柔性低频输电工程在杭州亭山、中埠两座高压大容量换频站形成低频互联，实现富阳和萧山南部两大电网的柔性潮流互济、异步互联，有效降低浙北、绍兴特高压换流站的换相失败风险。
据测算，这项工程额定输送的30万千瓦电力，相当于100台中型风力发电机组同时发电，可以满足杭州市极端情况下的负荷需求。特别是在我国极端气候事件频频发生的冬夏两季，柔性低频输电技术发挥的作用更为明显。
2023年5月，在杭州220千伏柔性低频输电工程调试期间，杭州的最高气温直逼39摄氏度，大量空调负荷引起萧山昇光主变压器超限告急。国网浙江电力通过该工程从另一端调用电量360万千瓦时，满足了杭州市的需求。
今年6月，《杭州市大城北地区规划建设三年行动计划（2024—2026年）》发布，根据这份计划，杭州将打造308平方千米的“宜居宜业宜游”新城。大城北地区在东部与上海联动，在北部可与苏锡常协作，推动杭嘉湖绍地区齐头并进，助力杭州都市圈融入长三角世界级城市群一体化发展。
更强大的电网互济能力，将支撑杭州城市持续发展，为城市扩容和发展打下基础。正如中国科学院院士陈维江所说，像杭州这样负荷密集的电网，对于潮流的灵活控制以及短路电流的柔性抑制等方面都有迫切的需求，柔性低频输电技术的应用，使得杭州富阳、萧山两地电网的互济能力大大增强。
数字孪生助力精准决策
杭州是我国最早发展数字经济的城市之一，“城市大脑运营指挥中心”就是很多业内人士耳熟能详的一项落地成果。自2016年开始建设的数字化界面，涵盖了公共交通、城市管理、卫生健康、基层治理等11大系统和48个应用场景，为精准决策和高效治理提供了技术支撑。
在支撑城市治理的技术中，数字孪生技术至关重要。应用这项技术后，杭州不仅提高了城市管理的效率和智能化水平，还为市民提供了更丰富的服务体验‌。当下，数字孪生系统在杭州电网的日常巡检和故障处理中发挥着重要的作用，通过它的全景监视与自主巡检功能，可实现24小时全天不间断设备巡检，工作人员足不出户便可对异常信号重点标识、形成清单，清晰掌握待巡检电网设备的周边信息及现场工况。
在杭州亚运会期间，国网杭州供电公司以环亚运村电网为核心，建成“泛亚运区域”的输、变、配电网设备全要素“数字孪生”电网，用9.6千米的输电线路、地下电缆将220千伏世纪变电站、110千伏亚村变电站、500千伏乔涌线和乔潮线、亚运村地下电力管廊串联起来，将能源互联网物理系统实时、完整映射。
数字孪生系统可实时调取测量工具，对电力作业现场的空间、环境、设备尺寸等具体信息进行测算与评估，远程实现作业现场的辅助决策。数字孪生系统还可实时调取感知终端，对电力作业现场的空间、环境、设备尺寸等具体信息进行测算与评估，远程实现作业现场的辅助管控。当现场作业开始时，数字孪生系统可以激活远程安全智能管控装备，实时获取作业现场视频画面、人员定位轨迹、安全围栏等关键信息，并依托人工智能技术进行风险识别预警，确保现场人员作业安全。
如何在提高运行效率的同时保证安全运行，是杭州推动能源低碳转型中备受关注的问题。正如阿里云智能集团副总裁兼电力行业总经理吴明宸在2024云栖大会“新型电力系统与数字新能源”论坛上所说，未来能源电力行业核心挑战之一将是如何利用数字化技术，确保在高比例波动性电源和负荷的情况下，整个实时电力系统仍然能持续安全、稳定、经济的平稳运行。
当前，杭州萧山区正在建设城市级新型电力系统先行示范区，借助数字化技术，国网杭州萧山供电公司以“电网一张图、数据一个源、业务一条线”为目标，打造了“站—线—变—户”全链路感知的智能配电网。“零碳工程师”则可以通过公司自主研发的“双碳大脑”平台，帮助企业实时掌握自身用能情况，精准推送综合能源解决方案，根据企业画像，提供光伏、储能、能源梯级利用、绿电交易等用能权一揽子解决方案。
智慧巡检点亮美丽乡村
今年“十一”长假期间，位于杭州市余杭区、常住人口不足3000人的青山村游客络绎不绝。仅10月4日一天，游客数量就超过4000人次。除了治愈人心的绿水青山，乡野与艺术交融的独特氛围是这里吸引游客的关键。
作为一个毗邻水库、三面环山的村落，青山村也曾面临“空心化”、产业发展动力不足等困境。近年来，青山村积极进行多元化项目开发、因地制宜地发展绿色产业，把一个普通的山村打造成了“理想中的乡野乌托邦”。
青山村只是杭州众多乡村的典型代表之一。过去20余年中，在“千万工程”的指引下，杭州持续破解农村人居环境脏乱差、基础设施和公共服务供给薄弱等问题，在巩固现有基础设施的同时，借助科技手段，完善乡村基础设施。
电力的变化是杭州乡村基础设施变化的一个缩影。在过去20年间，杭州大力实施“电力强农”共富行动，国网杭州供电公司打造“电网+电气化+智慧化”乡村电力基础设施范例，布局“双源双环、多向互联”的配电网网架，农村电网供电可靠率达99.9953%。
在推动城乡电网一体化发展的过程中，技术手段发挥着重要的作用。今年年初，国网杭州供电公司将行波检测技术与无人机巡检技术融合应用，建成了针对配电网的“行波+无人机”异常响应系统，并在青山村所在的余杭区开始应用。
余杭区山区农网占比高、覆盖用户广，山区农网就像末端毛细血管，缺陷类别繁多。此前发生异常时，运维人员需要沿着线路往返查找，并进行肉眼判断。这会导致故障定位不精确、隐蔽缺陷难发现等问题出现，影响异常处理的速度。
利用行波装置，系统可以将研判故障的精度从原来的公里级缩短至米级。有了精准的故障定位，无人机也有了“灯塔”。无人机收到点位信息，可自主完成航线规划，直飞故障地点，采集现场设备影像，便于电网公司迅速组织专人赶赴现场开展设备巡检维护。
科技手段，正在通过在电力等基础设施加大应用，提高乡村电网运行的安全水平，并悄然改变人们的生活方式，提升居民生活质量，为乡村振兴注入持续的动力。
