国家电网建设泛在电力物联网 助力打造网络强国

图片 2

国家电网建设泛在电力物联网 助力打造网络强国

1、什么是“泛在电力物联网”?

2019年1月17日,国家电网三届四次职代会暨2019年工作会议提出,聚焦建设世界一流能源互联网企业,守正创新、担当作为,打造“枢纽型,平台型,共享型”企业,建设运营好“坚强智能电网,泛在电力物联网”,即为“三型两网”发展战略。早在本世纪初,《电力需求侧管理》(中国电力出版社,2000年,曾鸣著)提出,电是特殊商品—公共事业性商品,电网公司卖的应该是服务,而不是千瓦时;《电力需求侧管理的激励机制及其应用》(中国电力出版社,2001年,曾鸣著)提出,电是特殊商品—难以大规模存储,应该通过各类激励机制实现系统层面的供需互动。《综合资源规划及其激励理论与应用》(中国经济出版社,2000年,曾鸣著)提出,能源要高质高用、低质低用,需要通过综合资源规划及相关激励机制实现各种能源的综合利用。近年来,随着能源电力、云大物移智等技术的不断进步与应用,电力系统逐步向以“横向多能源互补、纵向源网荷储协调”为主要特征的能源互联网、综合能源系统发展,电网公司也提出向综合能源服务商转型的重大战略部署。在当前时代背景下,国家电网公司提出打造“枢纽型,平台型,共享型”企业、建设运营好“坚强智能电网”与“泛在电力物联网”就是为了向用户提供更安全、智慧、经济、便捷的综合能源服务,并最终建成世界一流能源互联网企业。

2019年5月5日

泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式和应用落地。泛在电力物联网将电力用户及其设备,电网企业及其设备,发电企业及其设备,供应商及其设备,以及人和物连接起来,产生共享数据,为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务。以电网为枢纽,发挥平台和共享作用,为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇,提供价值服务。

一、“三型两网”立意与战略内涵

国家电网深入落实2019年政府工作报告相关部署,全面启动“泛在电力物联网”建设。泛在电力物联网计划在坚强智能电网基础上,应用现代信息通讯技术,推动电力系统信息广泛交互、充分共享,实现能源流、业务流、数据流“三流合一”。泛在电力物联网具有如下优势:

电力物联网是围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统,包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构。通过广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术,汇集各方面资源,为规划建设、生产运行、经营管理、综合服务、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面,提供充足有效的信息和数据支撑。

为什么要实现“三型两网”?

一是推动企业改革发展和转型升级。泛在电力物联网汇集多方资源信息,为电网规划建设、生产运行、经营管理、综合服务、新业务新模式发展、企业生态环境构建等提供充足有效的信息和数据支撑,在公司内部实现“数据一个源、电网一张图、业务一条线”,用数据驱动管理变革和转型升级。

图片 1

当前,能源电力行业处于快速变革和发展时期,国家电网公司提出“三型两网”战略体系是满足
“三大改革”、“四个做好”要求的重要举措,是进一步践行企业宗旨,行使企业使命的重要战略布局。

二是促进新能源消纳和能源产业整体提升。集成海量数据,更为准确预测气候状况,掌握风电、光伏发电波动特性,提升精准调度、平衡供需、转储利用能力,推动破解新能源消纳难题。基于网络属性,发挥平台和枢纽作用,实现跨行业数据融合和挖掘增值,为上下游企业提供多样化、全方位数据服务,实现能源行业共赢发展,推动能源生产和消费革命。

2、泛在电力物联网的层次结构

“三大改革”要求国家电网公司必须向“三型”企业转型。一是国有企业改革,要求国家电网公司发挥其枢纽型的产业属性优势,建设具有全球竞争力的世界一流企业;二是能源革命与供给侧改革,要求国家电网公司发挥其平台型的网络属性优势,支撑大规模可再生能源并网消纳;三是电力体制改革,要求国家电网公司发挥其共享型的社会属性优势,配合做好电力市场建设工作。

三是推动关键技术国产化替代。泛在电力物联网建设为“大云物移智链”、边缘计算和5G新技术提供广阔应用场景和迭代升级空间。聚焦智能传感及智能终端、智能芯片、人工智能等关键技术以及综合能源服务成套设备等核心产品,吸引更多社会资本和技术力量参与,尽快实现标准突破和技术突破,加快关键技术的国产化步伐。

泛在电力物联网包括感知层、网络层、平台层 、应用层。

“四个做好”要求国家电网公司必须建设运营好“两网”。一是做好电力安全供应,要求网架必须结构坚强;二是做好服务降本增效,要求电网必须运行智能;三是做好业务创新转型,要求公司必须紧跟需求变革;四是做好科技创新发展,要求企业必须加强技术应用。可以看出,建设运营好“坚强智能电网”与“泛在电力物联网”正是满足“四个做好”发展要求的基本途径。

四是激活电力“数据蓝海”。泛在电力物联网各环节数据的汇集、传输、转换、利用,将改变能源生产方式、供应体系和消费模式,激活电力能源行业巨大的“数据蓝海”,电网企业深挖“用户侧”海量资源、主动共享信息数据,将更有力地催生互联网金融、虚拟电厂、区块链能源服务、智慧能源、智能制造等新兴服务,实现全产业链价值的叠加、放大和倍增。开展泛在电力物联网营销服务系统建设,优化客户服务、计量计费等供电服务业务,实现数据全面共享、业务全程在线,提升客户参与度和满意度。来源:国家发改委经济运行调节局

感知层:重点是统一终端标准,推动跨专业数据通源采集,实现配电侧、用电侧采集监控深度覆盖,提升终端智能化和边缘计算水平;

“三型两网”的战略内涵

网络层:重点是推进电力无线专网和终端通信建设,增强带宽,实现深度全覆盖,满足新兴业务发展需要;

“三型两网”是一个有机整体,“两网”是手段,“三型”是目标,两者是手段与目标的关系,即国家电网公司意在通过建设运营好“两网”实现向“三型”企业转型。

平台层:重点是实现超大规模终端统一物联管理,深化全业务统一数据中心建设,推广“国网云”平台建设和应用,提升数据高效处理和云雾协同能力;

“枢纽型”体现电网公司的产业属性。电网公司是贯通发电侧与需求侧的中枢,是能源电力行业中能量流、信息流汇集最为密集的地方,建设运营好“两网”能够为发电侧出力的远距离传输、大规模新能源并网以及需求侧用户安全用电、综合能效提高提供有效支撑,从而凸显电网公司在保障能源安全、促进能源生产和消费革命、引领能源行业转型发展方面的价值作用。

应用层:重点是全面支撑核心业务智慧化运营,全面服务能源互联网生态,促进管理提升和业务转型。

“平台型”体现电网公司的网络属性。未来的国家电网是具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业,将以“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”为支撑,汇聚各类资源,促进供需对接、要素重组、融通创新,打造能源配置平台、综合服务平台和新业务、新业态、新模式发展平台,使平台价值开发成为培育电网公司核心竞争优势的重要途径。

3、泛在电力物联网需要哪些关键技术

“共享型”体现电网公司的社会属性。通过建设运营好坚强智能电网和泛在电力物联网,支撑电网公司与用户及其他主体的信息互动、技术交流与业务合作,共同打造共建共治共赢的能源互联网生态圈,实现电网公司与用户及其他主体的数据共享、成果共享与价值共享。

泛在电力物联网关键技术与核心产品:《泛在电力物联网建设大纲》中指出,将打造泛在电力物联网系列“国网芯”,推动设备、营销、基建和调度等领域应用。同时制定关键技术研究框架,完成技术攻关与应用研究,研发物联管理平台、企业中台、能源路由器、“三站合一”成套设备等核心产品,推动基于“国网芯”的新型智能终端研发应用,建立协同创新体系和应用落地机制。

建设“坚强智能电网”的着力点是在供给侧,支撑能源供给侧改革。通过特高压骨干网架进行电力的大规模、长距离稳定输送,解决三北、西南的风、光、水清洁能源消纳问题;通过智能配电网支撑间歇性分布式电源的有效并网,解决分布式电源协调利用困难问题。以上两种方式将是我国当前乃至未来一段时间内都将以为主的电力资源优化配置手段。

图片 2

建设“泛在电力物联网”的着力点是在系统“源-网-荷-储”各环节末梢,支撑数据采集和具体业务开展。通过广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术,汇集各方面资源,为规划建设、生产运行、经营管理、综合服务、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面,提供充足有效的信息和数据支撑。

4、泛在电力物联网的关键技术和核心产品

二、如何理解“泛在电力物联网”?

智能芯片:低功耗嵌入式cpu内核,嵌入式AI多级互联异构多核片上系统架构,电力高速无线本地通信芯片等。

泛在电力物联网的基本内涵

智能传感及智能终端:高精度、微型智能传感器、能源路由器、终端智能化、多模多制式现场通信等。

物联网(Internet Of Things,IOT)最早由麻省理工学院的凯文·阿什顿(Kevin
Ashton)教授提出,其理念和内涵不断进化和发展,当前普遍接受的定义为:基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络即称为物联网,其核心技术体系包括设备编码技术、设备识别技术、通信技术、传感技术和加密解析技术等方面。随着物联网技术向电网领域的引入,电力物联网的理念和应用不断涌现。我国在2010年就已经开始了关于电力物联网的基础理论及应用技术研究,电力物联网是物联网在智能电网中的应用,主要分为感知层、网络层、平台层和应用层四层架构。国家电网公司提出的“泛在电力物联网”是电力物联网的进化发展形态,其基础架构与电力物联网保持一致,就是围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。其中,感知层的末端感知节点规模更大,采集的数据更全面,涵盖电力系统发、输、配、储、用各环节、各设备乃至各元件;传输层将通过5G等新技术的应用,实现更高的数据传输效率;数据层将所有数据统一汇集管理,数据壁垒将被打通;应用层则协同智慧服务体系的建设,向用户提供更加智能化、人性化的电力普遍服务,数据价值得以体现。

一体化通信网络:一体化通信网络架构,广覆盖、大连接通信接入,网络资源动态调配等。

“坚强智能电网”、“泛在电力物联网”与“能源互联网”的关系

物联网平台:海量物联管理,开放共享及数据治理,高性能智能分析等。

能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,其目标是要构建一个以电力系统为核心与纽带,多类型能源网络和交通运输网络高度整合,能量-信息-经济三元驱动的能源供用生态系统,从而实现能源生态圈的智能自洽、平等开放、绿色低碳、安全高效和可持续发展。坚强智能电网和泛在电力物联网是能源互联网在电力系统的具体实现形式,坚强智能电网是“骨骼肌肉”,支撑电力系统“能源流”的安全稳定传输,泛在电力物联网是“神经网络”,实现电力系统“源-网-荷-储”
各环节“信息流”的末梢采集和归集处理。

网洛信息安全:端到端物联网安全体系,物联终端安全,移动互联安全,数据安全等。

三、如何实现“三型两网”建设目标?

人工智能:电力人工智能算法与模型,多源大数据治理与跨领域智能分析,高性能计算等。

第一条路径:守正坚强智能电网建设运营,创新泛在电力物联网技术体系与业务模式

5、国家电网将如何建设泛在电力物联网?

守正坚强智能电网建设运营是国家电网公司支撑国民经济稳定发展的基础,创新泛在电力物联网发展应用是国家电网公司推进国民经济快速发展的手段。当前,建设运营坚强智能电网已有一定的发展基础,而泛在电力物联网则处于起步阶段。基于此,可以从以下两方面入手,以率先实现建设运营好“两网”的战略目标。

Leave a Comment.