基于大數據的抽水蓄能服務電網研究與模型應用探索

曹明良，李國和，孫 勇，魏 敏

（國網新源控股有限公司，北京市 100761）

0 引言

抽水蓄能電站是電網中一種具有靈活運行特性、儲能特質和事故安全備用的特殊電源，在電力系統中起著不可替代的作用。但抽水蓄能服務電網長期以來，還都停留在抽水蓄能電站調峰、填谷、調頻調相、黑啟動、事故備用等最基本功能上。而本文認為抽水蓄能服務電網，不僅要關注抽水蓄能的基本功能，關鍵還要明確抽水蓄能的功能、作用和定位的關系及區別。基于抽水蓄能服務電網發展歷程總結抽水蓄能在三代電網中誕生和發展的歷史規律，提出“基本功能—應用場景—服務定位的多維時間尺度功能定位模型”（簡稱FAS-T模型）。運用FAS-T模型對華東、華北、東北、華中四個區域抽水蓄能集群具體的三個服務定位、多種場景應用和實際功效發揮開展分析對比。應用電網時序仿真模型進行了儲能優化的計算，表明在目前的規劃政策框架下，要實現我國能源轉型，抽水蓄能還有廣闊的發展空間。期望為抽水蓄能的運營管理提供系統性的基礎數據分析和前瞻性的決策參考。

1 深度感知源網荷儲設備運行、狀態和環境信息，實現電網全面感知

1.1 梳理抽水蓄能服務電網發展歷程

2010年周孝信院士在世界電網發展的三個階段的基礎上，提出了中國三代電網的理念[1]，一段時間以來，國家電網公司有關領導在相關場合對該理念，從新中國成立以來電力發展需求、電網特征和時間跨度上，進行了進一步界定和明確。國網新源控股有限公司董事長林銘山在2018年中國水電發展論壇上對我國抽水蓄能發展的四個階段也做了明確闡述。三代電網與四個時期抽水蓄能劃分時間見表1。縱觀歷史，抽水蓄能的發展演變與電網的發展演變息息相關，本文整合了電網與抽蓄發展歷程，從而梳理出抽水蓄能在三代電網中的作用和定位。

三代電網的內在的演化邏輯是電源、電網、負荷的規模逐步升級、范圍逐步加大、效率逐步提高、電源種類逐步多樣、電能質量要求逐步提升，融合日趨廣泛和深化，配合日益復雜和精益。每一階段的電網的主要矛盾和對抽水蓄能的剛性需求是不同的，因此抽水蓄能的誕生和科學發展具有可追溯的歷史規律。

表1 三代電網與四個時期的抽水蓄能Table 1 Three generations of power grids and four periods of pumped storage

1.2 總結抽水蓄能服務電網發展規律

抽水蓄能服務電網，關鍵要明確抽水蓄能的功能、作用和定位的關系，關鍵要把握功能、作用與定位的區別。1968年國內首座抽水蓄能電站建成投產至今，經過近50年的建設和發展，傳統的宏觀的調峰填谷、調頻調相、黑啟動、事故備用等是電力系統業界公認的抽水蓄能最本質功能，而并非其服務定位。定位來自應對電網某一階段挑戰時賦予的任務，因此不同特性的電網對抽水蓄能的要求不同，繼而衍生多種應用場景和不同的功能發揮。

1.2.1 第一代電網中的抽水蓄能電站的作用和定位

第一代電網時期，主要任務是加快建立電力工業體系，提高電力自主建設能力。特點是小機組、低電壓、省內聯網，電力供需主要在省內平衡。而當時抽水蓄能電站裝機占比相對較小，所承擔的作用相對有限。

基本功能：調峰填谷。

應用場景：替代水電調峰，支撐火電運行。

服務定位：局部地區的電網調節工具。

代表：20世紀60年代誕生的崗南、密云混合式小型抽水蓄能電站。

我國抽水蓄能的誕生：源于起步階段的電力系統調峰需求和水電、火電的開發利用。在水電受到資源限制和防洪灌溉功能限制的情況下誕生，為電力系統提供成本低廉的尖峰電量，減少火電機組被迫開停調峰和壓負荷運行的燃料費用。

早期的抽水蓄能電站在局部區域內起到了提高供電質量、提高電力系統經濟性和節能減排的多重作用。以崗南抽水蓄能電站為例，電站依托崗南水庫而建，崗南水庫是以防洪、灌溉為主的綜合利用水庫。按照“以水定電”原則，崗南常規水電機組只能季節性發電，在冀南電網需要調峰容量時無法滿足相應需求。崗南混合式抽水蓄能電站的建設有效解決了防洪、灌溉和發電的矛盾，有效重復利用了部分水能資源，為電力系統提供了成本低廉的尖峰電量，減少火電機組被迫開停調峰和壓負荷運行的燃料費用，在當時火電容量高達95%的冀南電網起到良好的調峰填谷作用。

1.2.2 第二代電網中的抽水蓄能電站作用和定位

第二代電網時期，中國經濟加快發展，電力需求快速增長，主要任務是解決電力供應長期緊缺問題。電力系統的主要特點是大機組、高電壓、省間聯網，電力供需主要在區域內統籌平衡。第二代電網中的抽水蓄能電站有其鮮明的特點，一個是節能，一個是政治保電。

基本功能：“以發定抽”式調峰填谷（配合火電、核電運行）、調頻、調相（負荷中心）、安全備用。

應用場景：支撐火電、核電運行，電網穩定運行，電網安全備用。

服務定位：區域內的電網調節工具和安全備用電源。

代表：潘家口中型混合抽水蓄能電站、十三陵（華北/北京地區安全備用電源）、廣州（大亞灣核電站配套工程）、天荒坪（華東配合火電運行）等大型抽水蓄能電站。

新一輪的大中型抽水蓄能發展主要是由于：快速發展的電網日益增長的調節需求，而以化石能源為主的電源結構，調峰手段嚴重不足。我國電力系統迅速發展，工業及商業用電等需求快速增長，電力供應長期緊缺，供需矛盾尖銳、峰谷差持續加大，而以化石能源為主的電源結構，調峰手段嚴重不足。一批大中型抽水蓄能興建，主要用于廣東、華東和華北等經濟發展較快且以火電為主的負荷中心調節。第一代電網的就地生產，就地消納，就地平衡；逐步轉變為第二代電網的區域生產，區域消納，區域內統籌平衡，抽水蓄能也以省內、區域內利用為主，根據電網的不同情況，各電站的具體應用場景開始出現差異。

從節能角度看主要有兩個，分別是廣州、天荒坪抽水蓄能電站。廣州抽水蓄能電站為廣州大亞灣核電站的配套工程，是我國第一座高水頭大容量的抽水蓄能電站，早期調峰填谷高效配合核電運行。天荒坪抽水蓄能電站主要任務依然是調峰填谷，配合華東地區火電運行，提高火電運行效率。

從政治保電角度看，十三陵抽水蓄能電站最主要的定位是服務用于華北地區特別是北京最重要的安全備用電源。

1.2.3 第三代電網中的抽水蓄能電站作用和定位

第三代電網時期，隨著中國經濟的迅速騰飛和電力系統不斷演變，主要任務是滿足電力供應和優化結構并重[2]。在電網安全可靠運行、優化資源配置、消納新能源三方面壓力下，電網對抽水蓄能的需求也日趨多樣，抽水蓄能獨特的儲能特性日益得到發揮，低頻切泵/高頻切機等靈活調節性能日益受到重視。

基本功能：“以抽定發”式填谷調峰（配合風、光、水等可再生能源和火電、核電運行），調頻調相，低頻切泵/高頻切機（保障特高壓和互聯電網安全），安全備用等。

應用場景：安控/穩控系統，支撐特高壓安保，區域聯網輸電安保，支撐間歇性電源（風電、光伏）運行，支撐火電、核電、水電運行，政治保電，電價疏導等。

服務定位：保障大電網/互聯區域的電網安全運行、服務清潔能源發展消納和電網靈活調節工具。

代表：區域化服務的大型抽水蓄能電站。

抽水蓄能大發展階段：以高比例可再生能源利用為主要特征的新一代電網需求，使抽水蓄能作為儲能的作用凸顯。“十二五”“十三五”期間，特別是國網新源控股有限公司成立以來，“三步走”戰略順利實施以后，抽水蓄能發展迎來新的高峰。2017年由國家電網公司投資建設的河北易縣等6座抽水蓄能電站開工。我國抽水蓄能電站裝機容量已居世界第一，在運規模2849萬kW，在建規模達3871萬kW。但是，按照國家“十三五”能源發展規劃要求，“十三五”期間新開工抽水蓄能6000萬kW，到2025年達到9000萬kW左右。

2 推動跨專業數據同源采集，實現數據共享采用，采用監控深度覆蓋電網側、電站側

2.1 數據貫通融合、即時獲取

國網新源控股有限公司運監中心基于生產運行、發展規劃、財務等業務協同和廠網兩側大數據融合，采用大數據采集、存儲、清洗、分析挖掘、模型預測及可視化應用技術完成抽水蓄能服務電網研究[3]。貫通電網2年歷史運行數據和抽水蓄能5年生產全量運行數據和國家統計局、國家發展改革委、能源局等第三方信息見圖1，實現了多方數據貫通融合、即時獲取。

圖1 大數據平臺數據采集源Figure 1 Big data platform data acquisition source

2.2 構建了基于數據層—分析層—應用層的大數據分析架構

項目設計構建了服務電網大數據分析架構見圖2，從數據層、分析層及應用層全面指導服務電網業務研究的科學開展。基于大數據開展的服務電網業務研究不同于傳統的分析方法，是緊密結合電網發展新形勢，充分考慮區域差異，采用大數據技術，實現了真正的“基于大數據分析”。

圖2 基于數據層—分析層—應用層的大數據分析架構Figure 2 Big data analysis architecture based on data layer-analysis layer-application layer

3 創新性提出抽水蓄能服務電網FAS-T模型

3.1 構建FAS-T抽水蓄能服務電網模型理論

基于抽水蓄能服務電網發展歷程的梳理和規律總結，本報告提出“基本功能—應用場景—服務定位多維時間尺度抽水蓄能服務電網模型”（Basic Function-Application Scenario-Service Location Time Scale Model，以下簡稱 FAS-T模型）。將抽水蓄能的基本功能、應用場景和服務定位（功能、作用和定位）進行明確的三個層級劃分，利用時間尺度精準定位抽水蓄能的功能，從電網應用場景明確抽蓄在某一階段所起到的作用，從宏觀角度確定抽水蓄能的服務定位，從而形成一套規律可循的抽水蓄能服務電網功能定位理論模型見圖3。

圖3 基于FAS-T模型的第三代電網時期抽水蓄能功能定位Figure 3 Location of pumped storage function in the third generation grid based on FAS-T model

抽水蓄能服務電網基本功能層是多時間尺度的，不同尺度之間相對獨立，從時間尺度上依次來看，抽水蓄能電站可提供的相應服務為一次調頻/調壓、緊急啟停（低頻切泵等）、AGC/AVC（連續）、緊急支援、安全備用、黑啟動以及調峰填谷[4]。

應用場景層是多個基本功能的組合實現。從第三代電網的實際應用來看，抽水蓄能的功能映射，穩控系統應用場景由一次調頻/調壓、緊急啟停和安全備用等基本功能組合實現；支持特高壓直流運行由一次調頻/調壓、緊急啟停和安全備用等基本功能組合實現、區域能源傳輸保障由緊急啟停和安全備用功能組合實現[5]。而以上三種應用場景主要服務定位于大電網的安全運行保障。

服務定位層是多個應用場景的組合。安全運行的時間尺度較短，靈活調節的時間尺度較長，服務清潔能源發展橫跨多時間尺度。

3.2 FAS-T模型應用與四個區域抽水蓄能服務電網分析

3.2.1 電力發展的總體情況

（1）電源發展總體情況。從全國和區域電源發展情況看，主要體現出以下幾個特征。一是，在中國經濟新常態的大背景下，電源規模平穩增長的同時，建設增速逐漸減緩；二是，在中國能源轉型的大背景下，電源結構持續優化的同時，清潔能源發展迅速[6]；三是，在新能源消納的大背景下，電源整體總體利用小時下降的同時，風電利用小時提升明顯。總體趨勢是電源結構向清潔化轉變的同時，火電裝機增速和利用小時數受到大幅擠壓。值得注意的是，中國儲能裝機全球增速最快，其中，抽水蓄能裝機增量大，電化學儲能增速快。

（2）負荷發展總體情況。從全國和區域負荷發展情況看，主要體現出以下幾個特征。一是，電力需求進一步回升，第二產業仍為用電主力；二是，供需形勢總體平衡、局部過剩，部分時段供需緊張；總體的趨勢是，電力供應由總體平衡、局部偏緊的狀態逐步轉向總體平衡、局部過剩。

（3）電網發展總體情況。從全國和區域電網發展情況看，主要體現出以下幾個特征。一是，規模穩步增長，跨區輸電能力大幅提升；二是，初步形成全國聯網，資源配置能力持續增強。

3.2.2 新形勢下，電力系統所面臨的四大挑戰

國家的能源轉型戰略需構建以新能源為主體的電力系統，因此，當前電網的主要矛盾是建設清潔低碳、安全高效的新一代電力系統的需要與電源側結構調整不到位、電網側發展不充分不平衡、需求側管理不完善以及電力市場發展不充分等問題之間的矛盾。能源轉型持續推進，特別是風能、太陽能等具有間歇性、波動性特征的新能源大規模快速發展，給電力系統帶來一系列重大挑戰。其含義主要包括以下四個方面：

（1）電網資源優化配置能力的挑戰。中國能源資源與需求逆向分布，80%以上的水電、風電、太陽能發電資源集中在西部、北部地區，與東中部負荷中心相距1000～3000km。“西電東送”和“北電南供”的規模持續擴大的同時，“有電送不出”和“有網無電送”兩個問題同時存在[7]。

（2）確保電力系統安全穩定運行的挑戰。風電高發，常規電源開機方式減少，雖然部分風電場內已安裝動態無功補償裝置，但動態調節范圍和動態調節能力難以與常規電源相當[8]。同時，為多接納風電將減少常規電源開機方式，系統調壓能力和事故方式下系統電壓支撐能力將進一步下降，系統調壓能力進一步下降的同時系統備用容量安排困難和系統轉動慣量下降，抗擾動能力下降。

（3）清潔能源消納的挑戰。2017年全網棄水、棄風、棄光現象依然存在，清潔能源消納面臨挑戰。2017年，全年棄水電量515億kW·h，在來水好于去年的情況下，水能利用率達到96%左右；棄風電量419億kW·h，棄風率12%；棄光電量73億kW·h，棄光率6%[9]。

（4）政策設計和市場實踐的挑戰。我國電力行業以“電改9號文”為核心內容的市場化改革全面鋪開，發、輸、配、用各環節和電力規劃、交易、調度等領域的改革進展迅速，但受多年計劃體制等因素影響，電力市場機制尚不健全，電力市場主體尚不成熟，電力市場競爭尚不完善，政策和市場設計面臨重大挑戰。

3.2.3 各區域抽蓄集群服務電網功能定位和效用發揮

由2017年全國電網基礎數據分析得出，當前電力系統面臨來自資源配置、安全保障、可再生能源消納和政策市場設計的四大挑戰，賦予了當代抽水蓄能保障電網安全運行、服務可再生能源發展消納和電網靈活調節工具的三大服務定位。考慮到，一方面，電網以區域劃分，對抽水蓄能的需求逐步呈現多樣性和針對性，抽水蓄能發揮的功能、作用和定位逐步多元化。另一方面，各區域抽蓄電站運行規模逐年增長，集群規模和集群效應的逐步體現，催化了集群調控的需求。為此，本文應用FAS-T模型開展四個區域情況精細化分析。

（1）華東區域FAS-T模型分析結果見圖4來看，華東區域近年來電力系統最主要特點，從電源側看，火電占比較高且靈活調峰能力不足；從電網上看，特高壓的區外直流劇增并且汛期不參與調峰；從負荷上看，電力供需情況趨于平穩且峰谷差持續加大。跨區（省）輸送和新能源發展發生根本性改變。

華東抽水蓄能具體應用場景，一是區外來電增速迅猛，低谷消納壓力異常突出，需要抽水蓄能輔助消納低谷時段電量。二是多回跨區直流滿送華東，電網安全運行壓力異常突出，需要抽水蓄能作為系統保護重要組成部分，提升華東電力系統整體頻率穩定水平。同時華東抽水蓄能集群容量最大，調度運行較為成熟，在華東電網日常輔助運行中調用頻繁。因此，華東抽水蓄能集群在提供靈活調節電源的基礎上，承擔低谷消納西南水電和保障受端電網安全的服務定位[10]。

圖4 華東區域FAS-T模型分析結果Figure 4 East China regional FAS-T model analysis results

圖5 華北區域FAS-T模型分析結果Figure 5 North China regional FAS-T model analysis results

（2）華北區域FAS-T模型分析結果見圖5來看，華北區域近年來電力系統最主要特點，從電源側看，華北火電裝機占比最大，風光裝機容量最大（新能源裝機量約是抽水蓄能、水電裝機量的8.18倍），水電/抽水蓄能裝機容量和占比均最小，調節資源最為匱乏，新能源消納壓力較大。從電網側看，特高壓強直弱交混聯，大電網格局初顯，特高壓配套設施完善過程中，500kV主網安全風險加大。從負荷側看，用電增長放緩與峰谷差持續加大并存，總體用電供需緊張與春秋季發電富裕并存。受環境治理影響，負荷可靠性和供電質量的不確定性劇增，保電形勢異常嚴峻。

華北抽水蓄能具體應用場景，在確保安全可靠運行方面，主要體現為，一方面，強直弱交特高壓過渡過程中矛盾突出，故障承受能力不足；另一方面，安控系統規模遞增同時，電力電子設備裝備規模遞增，電網運行風險加大。在優化資源配置能力方面，主要體現為總體上的調峰資源匱乏與局面上的負荷中心空心化。一方面，負荷中心空心化現象嚴重，燃煤機組陸續關停，導致華北電網電源分布遠離負荷中心。另一方面，華北電網調峰形勢異常嚴峻，特別是冬季風電富風期與火電供熱期的疊加，使得華北電網調峰面臨艱難窘境。在新能源消納方面，主要體現為新能源入網及消納任務艱巨，一方面，風電裝機及出力增長迅猛、屢創新高，富裕省份棄風率達到21%；另一方面，風電、光伏波動較大，日間、日內變化劇烈，對電網整體負荷穩定性造成較大影響。

因此，華北抽水蓄能集群承擔保障交直流混聯大電網安全、服務風電/光伏消納和靈活調節提高供電質量的服務定位。

（3）東北區域FAS-T模型分析結果見圖6來看，東北區域近年來電力系統最主要特點，從電源側看，電源構成以火電為主，風電、核電發展迅猛，水電資源開發殆盡，抽水蓄電站投產較少，發電設備利用率持續走低，清潔能源消費占比持續走高。從電網側看，隨著特高壓的投運，東北電網總體的輸電格局從“東西互送”“北電南送”轉變為三省一區盈余電力圍繞扎魯特向心匯集送電的“大直流、弱送端”新格局。從負荷側看，電力供應長期大于需求，峰谷差持續加大，城市化負荷波動特性日趨明顯。

東北抽水蓄能具體應用場景，在安全可靠運行方面，一方面，頻率安全問題突出，東北電網從內部看“東西互送”“北電南送”潮流相對復雜，從外部看，整體又為送端電網，因此同時面臨高頻安全風險和低頻安全風險的復雜局面；另一方面，電壓安全問題突出，風電高發，動態調節范圍和能力相對較差的同時，減少常規電源開機方式，大幅降低了系統電壓調整能力。然而，風電出力不穩定加大了合理安排系統備用容量難度，導致備用電源安全備用問題依然突出。在優化資源配置能力方面，主要體現為調峰問題比較嚴重，東北電網供熱時間長、供熱機組占比高，核電還要擔任相當一部分基荷，火電供暖期與風電富風期矛盾更為突出。新能源消納新方面，主要體現為，風電反調峰特性明顯，棄風形勢異常嚴峻，2016年東北整體棄風量為97.75億kW·h，棄風率18.3%，個別省份棄風率達到30%。

圖6 東北區域FAS-T模型分析結果Figure 6 Northeastern region FAS-T model analysis results

圖7 華中區域FAS-T模型分析結果Figure 7 Central China regional FAS-T model analysis results

因此，東北抽水蓄能集群承擔保障送端電網安全和服務風電消納的服務定位。

（4）華中區域FAS-T模型分析結果見圖7來看，華中區域近年來電力系統最主要特點，從電源側看，華中火電、水電為第一、第二大電源，呈現“南水北火”態勢，新能源增長迅速的同時，水電利用成熟，新能源總體利用水平不高。從電網側看，華中電網“特高壓、大電網”特征顯著，跨區互聯形成“七直二交、大功率送受”格局，并由500kV主線路形成4個受端環網，電網目前送受并重，未來整體受入為主。從負荷側看，社會用電量與發電量均保持增長態勢的同時，負荷年波動性增強，峰谷差持續加大。

華中抽水蓄能具體應用場景，一方面，特高壓大功率送電，三峽電站32臺機滿發，復奉、錦蘇、賓金三大直流滿送，天中直流、祁韶直流大功率送出，導致省間斷面潮流長期重載或滿載運行，電網存在局部卡口，故障承受能力不足；另一方面，安控裝置誤動或拒動風險加大，華中穩控系統達到28套，穩控裝置108個，安控系統日趨復雜、動作量大，安控一旦誤動或拒動均后果嚴重。在優化資源配置能力方面，主要體現為，水電調峰受限，整體靈活調節不足，雖然華中水電占比高，但水電發電量呈明顯豐枯季節性變化，以三峽電站為例，汛期確保發電，不參與調峰，枯水期保下游航運安全，調峰能力受限。在清潔能源消納方面，主要體現為，隨著西北外送電量的劇增，以水定電、水火聯調的格局已被打破，豐水期低谷時段，甚至需要水電棄水調峰。

因此，華中抽水蓄能集群承擔保障中樞大電網安全、助力西北新能源消納和電網日常調節的服務定位。

3.3 抽水蓄能電站服務電網“三化”特征

抽水蓄能電站服務呈現“三化”的重要特征：基本功能精細化、應用場景多元化和服務定位集群化。

基本功能精細化：隨電網需求升級，抽水蓄能從最初調峰填谷、事故備用等“粗放型”功能衍生出低頻切泵/高頻切機等新功能，并在不同區域開展針對性部署.如：送受端電網分別采取低頻切泵/高頻切機等措施，呈現“精細化”發展趨勢。

應用場景多元化：通過基本功能不同組合，形成適應不同區域需求的場景應用，如：特高壓保障，區域交換，配合火、核、新能源發展等，呈現“多元化”發展趨勢。

服務定位集群化：各區域電站運行規模逐年增長，集群效應逐步體現，如：安全保障和新能源消納出現多電站聯動現象，呈現“集群化”發展趨勢。

4 對于抽水蓄能服務電網未來發展的探索

4.1 電網高比例清潔能源下的儲能配比優化

將我國各區域電網風速及光輻照均值、2030年和2050年各化石能源價格作為敏感性分析值，儲能容量設為優化對象，考慮各種設備成本、運營及維修費用、各設備生命周期、燃料成本、碳硫等污染物排放等邊界條件[11]，并將逆變器成本分攤至光伏發電成本中，并仿真1整年的數據得出如下兩種方案的儲能的最優配比，電網時序仿真模型架構見圖8。

圖8 電網時序仿真模型架構Figure 8 Grid timing simulation model architecture

分析結果顯示：

方案一：當2030年可再生能源（風、光、水）滲透率為35.9%時，時序仿真優化結果顯示，儲能的最優配比為總負荷的5.57%。

方案二：當2050年可再生能源（風、光、水）滲透率為51.1%時，時序仿真優化結果顯示，儲能的最優配比為總負荷的7.26%。

4.2 抽水蓄能與其他儲能分析對比

基于預測模型和多種儲能技術發展趨勢分析對比，抽水蓄能作為大型儲能的佼佼者，或可在未來電網中承擔電網調節工具的主角，與其他形式的新型儲能形成集中式和分布式協同發展的調節體系。而集中式儲能主要關注在大電網側和在集中式發電領域。在大電網側，抽水蓄能可以作為降低整個電網波動性和不確定性的工具，為電網提供調節靈活和安保電源[12]；在大型可再生能源發電側，著力于解決棄風、棄光，跟蹤計劃出力、平滑輸出和參與調峰調頻輔助服務。

5 實現了抽水蓄能服務電網在線監測分析平臺

緊密結合電網需求，充分考慮區域及各級電網差異，通過海量數據接入和大數據算法固化，實現抽水蓄能服務電網能力的實時在線監測和智能運營分析。該平臺基于國網新源控股有限公司全業務數智中心實現在線監測與分析，目前已實現運監大屏和辦公電腦應用，未來計劃開發手機等移動終端界面，以力爭實現對生產運營管理的強輔助作用。

5.1 實時在線監測

利用大數據可視化技術實現了包含電網、電站兩側在全國—區域—電站—設備四層全景在線監測分析模型，實時動態監測抽蓄運行狀況，見圖9。

圖9 抽水蓄能服務電網在線監測分析平臺Figure 9 Pumped storage service grid online monitoring and analysis platform

5.2 智能運營分析

運營分析強調抽水蓄能服務電網的“流暢性，敏捷性”，隨著電網需求變化進行運營分析迭代。設計儲能、運行強度與可靠性四象限分析、服務特高壓等數據應用環節，實現實時和定期智能運營分析。

6 基于泛在電力物聯網的模型與生態建設探索

根據泛在電力物聯網建設大綱階段性目標要求和公司部署安排，打好2019年到2021年的三年攻堅戰，在之前的研究基礎上，進一步深耕挖掘，到2021年初步建成抽水蓄能電站服務電網泛在物聯網。

6.1 基于FAS-T數據模型全面監測

近期，將基于FAST模型實現抽蓄服務電網的全面監測。通過海量數據接入和大數據算法固化，實現抽蓄服務電網能力的全面監測和在線分析，見圖10。

6.2 智慧服務電網平臺建設

遠期，將搭建智慧服務電網平臺。以服務電網專業為中心，開展內提質外增效的相關業務工作[13]，見圖11。

7 結束語

根據各區域抽水蓄能服務電網研究結果，新源公司抽水蓄能服務電網“三化”特征鮮明，在緩解電網四大挑戰、提高三大服務、適應多種應用場景和實際效用發揮上表現突出。結合抽水蓄能服務電網業務整體形勢及國家電網 “三型兩網”世界一流能源互聯網企業建設要求，將有序推進抽水蓄能電站規劃建設，穩步提高抽水蓄能運行管理的，加快推進區域化的電站集群理論研究和科學管理，為創新管理理念，實現對內提升質效，對外發展融通的目的。

圖10 基于FAS-T數據模型全面監測架構Figure 10 Comprehensive monitoring architecture based on FAS-T data model

圖11 智慧服務電網平臺Figure 11 Smart Service Grid Platform Framework