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下一個萬億級“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”如何助力我們的生活!

來源:蒽帛物聯(lián)
359 2019.04.02

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  國家電網(wǎng)公司在2019年兩會報告中提出建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)是要建設(shè)運營好“兩網(wǎng)”,這里所說“兩網(wǎng)”分別是“堅強智能電網(wǎng)”和“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這個名詞首次出現(xiàn)在國家電網(wǎng)公司的兩會報告中,成為和堅強智能電網(wǎng)相提并論的重點工作。

  3月8日,國家電網(wǎng)“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)工作部署電視電話會議在京召開,董事長寇偉指出,當前公司最緊迫、最重要的任務(wù)就是加快推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng),是推進“三型兩網(wǎng)”建設(shè)的重要內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

  一. 為什么要建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?

  無論是工業(yè)生產(chǎn),還是洗衣做飯,顯然,現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開電力的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。然而,人們在方便、安全用電的同時,可能無法想象其背后的電網(wǎng)系統(tǒng)是多么的復雜。

  電網(wǎng)又稱電力網(wǎng),是電力系統(tǒng)中各種電壓的變電所及輸配電線路組成的整體,它包含變電、輸電、配電3個單元。電力網(wǎng)的任務(wù)是輸送與分配電能,改變電壓。

  

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  隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟形態(tài)的變化,傳統(tǒng)的電網(wǎng)行業(yè)暴露出很多運營和管理上的痛點。

  國家電網(wǎng)在《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大綱》中,總結(jié)了公司當前面臨的三大挑戰(zhàn):

  

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  社會對電的依賴,要求供電可靠性更高,電網(wǎng)越來越復雜,接入設(shè)備類型和數(shù)量越來越多,電網(wǎng)形態(tài)發(fā)生變化,電網(wǎng)安全運行壓力加大。

  受電力市場開放、輸配電價降低、電量增長減速等因素影響,電網(wǎng)業(yè)務(wù)面臨日趨激烈市場競爭,企業(yè)經(jīng)營遇到瓶頸。

  互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟、數(shù)字經(jīng)濟等社會經(jīng)濟形態(tài)發(fā)生變化,通過平臺對接供需雙方,打造多邊市場,對傳統(tǒng)電力行業(yè)帶來巨大挑戰(zhàn)。

  在此背景下,2019年國網(wǎng)公司“兩會”做出全面推進“三型兩網(wǎng)”建設(shè),加快打造具有全球競爭力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略部署,這是適應(yīng)內(nèi)外部形式和挑戰(zhàn)的必然要求。

  在國網(wǎng)看來,堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng),二者相輔相成、融合發(fā)展,形成強大的價值創(chuàng)造平臺,共同構(gòu)成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)。

  能源互聯(lián)網(wǎng)=堅強智能電網(wǎng)+泛在電力物聯(lián)網(wǎng)

  國家電網(wǎng)公司在“2009特高壓輸電技術(shù)國際會議”上進一步提出了名為“堅強智能電網(wǎng)”的發(fā)展規(guī)劃。建設(shè)堅強智能電網(wǎng)是適應(yīng)我國電網(wǎng)發(fā)展新形勢的戰(zhàn)略選擇,是繼特高壓取得重大突破后,電網(wǎng)發(fā)展方式的又一次重大變革和創(chuàng)新,實現(xiàn)了從“堅強電網(wǎng)”向“堅強智能電網(wǎng)”的戰(zhàn)略變遷。

  “堅強智能電網(wǎng)”以堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ),以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合,是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。

  因此,“堅強”和“智能”是堅強智能電網(wǎng)的基本內(nèi)涵。只有形成堅強網(wǎng)架結(jié)構(gòu),構(gòu)建“堅強”的基礎(chǔ),實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動化、互動化的“智能”技術(shù)特征,才能充分發(fā)揮堅強智能電網(wǎng)的功能和作用。

  在此戰(zhàn)略的指導下,國家電網(wǎng)預計到2020年,將全面建成統(tǒng)一的“堅強智能電網(wǎng)”,使電網(wǎng)的資源配置能力、安全穩(wěn)定水平、以及電網(wǎng)與電源和用戶之間的互動性得到顯著提高,使“堅強智能電網(wǎng)”在服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。目前來看,該目標基本能夠如期實現(xiàn)。

  如果說過去的“堅強智能電網(wǎng)”更加關(guān)注傳感層,即利用傳感器對關(guān)鍵設(shè)備(溫度在線監(jiān)測裝置、斷路器在線監(jiān)測裝置、避雷器在線監(jiān)測、容性設(shè)備在線監(jiān)測)的運行狀況進行實時監(jiān)控;那么未來的“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”將更進一步,關(guān)注于如何對采集到的數(shù)據(jù)價值進行挖掘,即通過對數(shù)據(jù)的分析、挖掘,達到對整個電力系統(tǒng)的優(yōu)化管理。

  基于此,公司做出兩個階段的戰(zhàn)略安排,到2021年初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng),基本實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)貫通,初步實現(xiàn)統(tǒng)一物聯(lián)管理,各級智慧能源綜合服務(wù)平臺具備基本功能,支撐電網(wǎng)業(yè)務(wù)與新興業(yè)務(wù)發(fā)展。到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng),全面實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)貫通和統(tǒng)一物聯(lián)管理,公司級智慧能源綜合服務(wù)平臺具備強大功能,全面形成共建共治共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。

  

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  二. 什么是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?

  根據(jù)國家電網(wǎng)公司《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大綱》,“泛在物聯(lián)”是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息連接和交互。

  “泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”將電力用戶及其設(shè)備,電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備,發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備,供應(yīng)商及其設(shè)備,以及人和物連接起來,產(chǎn)生共享數(shù)據(jù),為用戶、電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商和政府社會服務(wù);以電網(wǎng)為樞紐,發(fā)揮平臺和共享作用,為全行業(yè)和更多市場主體發(fā)展創(chuàng)造更大機遇,提供價值服務(wù)。

  

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  泛在電力物聯(lián)網(wǎng),就是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié),充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進通信技術(shù),實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互,具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng),包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層四層結(jié)構(gòu)。通過廣泛應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算等信息技術(shù)和智能技術(shù),匯集各方面資源,為規(guī)劃建設(shè)、生產(chǎn)運行、經(jīng)營管理、綜合服務(wù)、新業(yè)務(wù)新模式發(fā)展、企業(yè)生態(tài)環(huán)境構(gòu)建等各方面,提供充足有效的信息和數(shù)據(jù)支撐。

  

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  感知層:統(tǒng)一終端標準,推動跨專業(yè)數(shù)據(jù)同源采集,實現(xiàn)配電側(cè)、用電側(cè)采集監(jiān)控深度覆蓋,提升終端智能化和邊緣計算水平

  網(wǎng)絡(luò)層:推進電力無線專網(wǎng)和終端通信建設(shè),增強帶寬,實現(xiàn)深度全覆蓋,滿足新興業(yè)務(wù)發(fā)展需要

  平臺層:實現(xiàn)超大規(guī)模終端統(tǒng)一物聯(lián)管理,深化全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心建設(shè),推廣“國網(wǎng)云”平臺建設(shè)和應(yīng)用,提升數(shù)據(jù)高效處理和云霧協(xié)同能力

  應(yīng)用層:全面支撐核心業(yè)務(wù)智慧化運營,全面服務(wù)能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài),促進管理提升和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型

  安信證券認為,由于邊緣計算具有顯著的三大特點,即:1)靠近數(shù)據(jù)源,實時性好;2)低時延,響應(yīng)快;3)數(shù)據(jù)安全性高。以智能化精準運檢和綜合能源管理的實際應(yīng)用為例,邊緣計算技術(shù)近乎是為“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”的特定需求而量身打造的,因此被國網(wǎng)選中成為“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”感知層的核心技術(shù)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)作為未來可能接入設(shè)備最多的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈,是一個被嚴重低估的邊緣計算應(yīng)用場景。

  智能化精準運檢:

  1.基于電能表及配變的運行信息及停復電上報事件,結(jié)合低壓線路、配變、中壓線路支線開關(guān)的狀態(tài)信息,利用供電服務(wù)指揮系統(tǒng)智能研判功能,實現(xiàn)故障范圍自動判定;

  2.先于用戶報修之前,生成主動搶修工單,開展自動派發(fā);

  3.通過短信平臺、微信平臺將停電信息推送至用戶手機,提高故障搶修效率,提升用戶體驗

  由于涉及到海量聯(lián)網(wǎng)的電表及相關(guān)設(shè)備,集中式的信息處理并不現(xiàn)實。上述場景中,在區(qū)域性電網(wǎng)內(nèi)基于邊緣計算能力進行智能運檢處置則可以實現(xiàn)較好的實時性,從而獲得更佳的用戶體驗。

  

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  綜合能源管理:

  1.通過聚合用戶側(cè)可控負荷,提高電網(wǎng)可調(diào)控容量占比,提升新能源并網(wǎng)承受能力;

  2.將分布式新能源聚合成一個實體,通過協(xié)調(diào)控制、智能計量和源荷預測,解決分布式新能源接入成本高和無序并網(wǎng)的問題,提高分布式新能源的接納能力;

  3.通過聚集分布式電源、儲能設(shè)備和可控負荷,實現(xiàn)冷、熱、電整體能源供應(yīng)效益最大化,促進清潔能源消納和綠色能源轉(zhuǎn)型。

  基于分布式電源、儲能等技術(shù)的“虛擬電廠”涉及到區(qū)域性的綜合能源管理,專門用于解決最后一公里問題的邊緣計算技術(shù)非常適用于上述場景,可以實現(xiàn)在區(qū)域內(nèi)的高效調(diào)度與管控。

  三. 如何建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?

  參考國網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)部的數(shù)據(jù),目前國網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已具有一定基礎(chǔ),接入智能電表等各類終端5.4億臺(套),采集數(shù)據(jù)日增量超過60TB,覆蓋全國約4.71億客戶的用電信息實現(xiàn)在線采集,車聯(lián)網(wǎng)接入充電樁超過28萬個。另據(jù)輸配電聯(lián)盟披露的數(shù)據(jù),目前除了電表,國網(wǎng)系統(tǒng)接入的各類保護、采集、控制設(shè)備達數(shù)千萬臺。這為國網(wǎng)的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供了堅實的基礎(chǔ)!

  蒽帛物聯(lián)網(wǎng)科技主營基于蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT/eMTC標準下的物聯(lián)網(wǎng)智能終端、通訊中間件和上層應(yīng)用平臺,可以為智慧電網(wǎng)、智慧水務(wù)、智慧環(huán)衛(wèi)、智慧城市、智慧消防五大垂直領(lǐng)域提供一體化的解決方案和終端產(chǎn)品。蒽帛物聯(lián)網(wǎng)科技在電力物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的智能服務(wù):

  1)、數(shù)據(jù)采集

  我們通過數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集功能,包括NBIOT門磁智能終端、溫濕度傳感器、NBIOT光交箱鎖等智能硬件設(shè)備。NBIOT門磁智能終端可以監(jiān)控電力設(shè)施的門窗異常報警數(shù)據(jù),以及用戶室內(nèi)門窗的異常開啟數(shù)據(jù);溫濕度傳感器可以檢測配電室等室內(nèi)區(qū)域的溫度濕度,防止出現(xiàn)危險;光交箱鎖則可對重要的電力設(shè)施進行有效的保護。通過上述對各類異常信息的監(jiān)控,可以大大提高電力搶修速度。

  2)、通訊系統(tǒng)

  通訊系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)功能,包括通訊軟件和通訊網(wǎng)絡(luò),通訊軟件進行數(shù)據(jù)上傳或下達功能,通訊網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,包括、NB-IOT、GSM、電力線載波等通信網(wǎng)絡(luò)。是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合運用。

  3)、應(yīng)用平臺

  應(yīng)用平臺實現(xiàn)異常數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析功能,對采集到的異常數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)挖掘、大屏展示、智能策略響應(yīng)、智能分析服務(wù)等,是智能服務(wù)平臺的核心。

  4)、移動應(yīng)用

  “電力設(shè)施智能安全管理系統(tǒng)”的管理人員可以通過小程序進行異常信息查看、施工工單派發(fā)管理等操作。

  服務(wù)熱線:4006016682