在当今全球能源转型与可持续发展的浪潮中，电力数字化智能化已成为推动数字中国建设和能源高质量发展的重要引擎。面对资源约束加剧、环境压力增大以及用户对能源供应安全性、可靠性、清洁性需求的日益增长，以科技创新为驱动，以深化改革为引领，以电力数字化为核心，促进能源生产和消费革命，是应对上述难题、实现能源高质量发展的必由之路。
2023年5月，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》标志着数字中国建设进入整体推进的新阶段；2024年8月，国家发改委、国家能源局发布《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，明确要求提升电网的数字化、智能化水平。南方电网公司深化数字化转型，坚持创新驱动、改革赋能，以“四个数字”为载体全面提升电网数字化水平，促进电网装备智能化升级、推动能源绿色低碳转型，支撑数字中国建设、推动数字经济发展，增强国家能源安全保障能力。
电力数字化技术全面突破，多领域实现跨越式发展。据测算，2023年电力行业主要电力企业在数字化领域的投入为396.46亿元人民币，同比增长6.2%。“云—大—物—移—智—链”等信息化技术的广泛而深入应用，为传统电力系统提供了突飞猛进的发展动力，也逐步促成了当前新型电力系统的数字化生态雏形。而输变电设备的智能化已成为未来电网建设的必不可少环节，电力行业现已形成以调度自动化、计量自动化为代表的传统电力自动控制系统，以及以智能配电房、配电物联网、无人机巡检为代表的各类专业智能化应用，已具备完备的数字化底座。
目前，我国电力数字化基础设施及共性技术领域完成多个0到1的突破。电力装备升级方面，国产处理器采用自主设计的指令系统和架构，能够在不依赖国外授权技术的情况下运行多种类的跨平台应用，满足复杂的计算需求；同时，电力智能传感及量测技术方面开展了微型智能电流传感器装置研发，研究了MEMS电容型、压电压阻型、光电集成型电场电压敏感机理与器件微型化制备技术，推动了智能传感的规模应用。智能感知终端、无人机、输电智能运维一体机等先进装备推进了电力装备数字化智能化。
电力行业平台建设应用技术领域实现跨越式发展。在电力大数据与云计算技术领域，通过打造云边协同平台，开展了故障线路快速诊断和导线载流量智能分析等综合应用建设。面向电力物联网，算网多要素融合一体化编排调度与管控的关键技术解决了算网基础设施向云网融合、算网一体方向演进的核心技术问题。利用电力人工智能大模型技术，进行能源预测、设备监控和电网管理的创新应用。在防火墙、入侵检测系统和数据加密等传统网络安全技术方面取得了显著进步。
我国电力数字化技术仍面临多重挑战：从技术依赖到安全风险。在数字化技术的纵深发展过程中，电力领域仍存在一些技术瓶颈和挑战，如电力关键算法软件、高端传感器依赖进口，量测设备的质量控制体系及状态实时感知能力不足，难以满足新型电力系统的需求；大多数电力一次装备尚未具备数字化、智能化能力，未完全实现一二次设备的真正融合，与新型电力系统建设的迫切需求存在巨大差距；现有的数字孪生技术仅停留在可视化层面，仍需要在多项关键技术方面取得突破。
同时，分布式算力尚未形成规模，能源云未升级到国家层级，影响了数据资源的开放共享和流通。电力系统还面临负荷需求复杂化、运行工况变化大等挑战，亟需开展多模态大模型的研究。数据中心耗电量随数据中心数量的增多逐年攀升，成为新型电力系统不可忽视的重要负荷，亟待挖掘算力可调节潜力，支撑新能源消纳和新型电力系统稳定运行。
有关数据显示，到2030年，中国数据中心在爆发式增长情况下用电量将超7500亿千瓦时，将占中国全社会用电量的5%—10%，在第二产业中成为与金属冶炼、化工等四大高耗能行业相当的水平。此外，随着新型电力系统的建设，安全与发展的矛盾日益突出，呈现出边界日益模糊、暴露面显著增大、运行安全风险加剧等显著特点，伴随地缘政治等因素影响，网络安全已成大国博弈新战场，给电力信息系统带来前所未有的安全挑战，化解电力网络安全风险，对保障能源安全乃至国家安全均具有十分重要的意义。
“十五五”是传统电力系统向新型电力系统转型的关键时期，系统接入设备数量剧增、新能源占比进一步提高，数据中心成为重要负荷，以生成式大模型为代表的AI技术加速演进，6G、量子通信等新一代通信技术层出不穷，国际科技竞争日趋加剧，这些都对电力数字化技术的发展带来了挑战。
以科技创新引领电力数字化技术突破。在国家创新驱动发展战略指引下，我们需通过技术创新与产业升级，不断提升电力系统的智能化水平，打破传统技术瓶颈，锻造行业“长板”，提升我国电力行业的自主创新能力，确保核心技术自主可控。我们将进一步通过电力数字化关键技术攻关促进实体经济和数字经济深度融合，培育壮大电力数字化领域先进制造业集群，推动能源电力向高端化、智能化、绿色化发展，攻克制约我国电力数字化卡脖子技术，辐射带动新一代信息技术、人工智能、高端装备等战略性新兴产业发展。
“十五五”期间新能源消费占比将突破25%，这对电力系统的安全稳定运行提出了严峻挑战，运用数字化手段打通“源、网、荷、储”各环节的协同瓶颈，增强电网的安全监控、预警、用户互动与需求响应能力，促进新能源消纳，确保电网安全稳定是必由之路。
在此过程中，要充分发挥数字化技术的作用，实现微型传感器在电力领域的广泛应用，并支持海量设备状态感知与电能表质量控制；推动电力装备智能化，构建国家级能源行业云平台，提升电力物联网网络覆盖和资源利用率，确保设备互联的可靠性；发展电力人工智能大模型技术，推动智能体推理引擎技术的试点应用；发展电算协同技术，提高数据中心运行安全和绿电比例；构建可靠的信息安全防御机制，提升量子通信安全性，解决通信技术瓶颈，并全面研究电力网络安全防御技术，以保障能源电力的安全稳定运行。最终，促进能源结构优化，提高能源利用效率，减少环境污染，推动电力产业链上下游及电力设备制造、智能电网建设、信息通信技术等多个产业链的协同发展，形成绿色、低碳、高效的现代能源体系，提升整体竞争力，助力能源高质量发展。
南方电网抓牢科技创新这一发展新质生产力的核心要素，掌握科技创新主动权。先后发布了电力行业首个自主可控大模型“大瓦特”，并基于国产化算力底座，形成了电力行业最大样本库，孵化出电力行业千亿级参数生成式大模型。通过广泛开展“AI+”行动，推动大瓦特在智能客服、输配电巡检、安全生产等多个场景落地应用，取得显著成绩。同时，还推出国内首个电力物联操作系统“南网电鸿”，实现设备即插即用、海量数据互联互通，填补了电力行业统一物联网操作系统空白。
在数字化平台建设方面，南方电网公司已建成南网云平台和具备千万台智能终端接入能力的物联网平台等基础平台体系，形成统一电网数据模型并建成数字孪生变电站；“云景”平台作为南方电网公司运营数字化的承载平台，目前已上线1张企业全景视图，16个管制类业务域、5个非管制类业务域，基本覆盖公司全域，实现“全维算、全景看、全息判、全程控”。自主研发“夸父”新能源功率预测系列产品，支撑南方电网338个新能源场站的高精度预测，准确率可在国家标准要求基础上提升3%以上。自研开发均衡级通用嵌入式硬件平台，实现软硬解耦，大幅降低硬件产品价格和软件二次开发周期，促进数字终端的产品研发能力；还依托国家重点研发计划，自主研发数字化电力电子装备，进一步丰富了电网数字化自研产品矩阵。
展望未来，南方电网将依托数字电网建设，进一步加速电力数字化技术的科技创新，推动产业结构向更高端、更智能、更绿色的方向发展，增强国家在全球能源科技竞争中的地位，减少对外部技术的依赖，确保关键技术领域的安全和自主可控性，保障国家能源安全和经济的持续健康发展。
