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51物联卡:一文带你详细了解什么是“泛在电力物联网”

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在国家电网公司的两会报告中,泛在电力物联网这个名词首次出现,自此以后,泛在电力物联网莫过于能源电力行业最热的词,那你知道什么是泛在电力物联网吗?为什么要建泛在电力物联网?接下来带大家了解一些究竟什么是“泛在电力物联网”。


一、

什么是泛在电力物联网?

根据国家电网公司《泛在电力物联网建设大纲》,“泛在物联”是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。

“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。


泛在电力物联网,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,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。

感知层:统一终端标准,推动跨专业数据同源采集,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

网络层: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

平台层: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

应用层: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

尤其是边缘计算技术,近乎是为“泛在电力物联网”的特定需求而量身打造的,因此被国网选中成为“泛在电力物联网”感知层的核心技术。泛在电力物联网作为未来可能接入设备最多的物联网生态圈,是一个被严重低估的边缘计算应用场景。



二、

为什么要建设泛在电力物联网?

随着社会的发展和经济形态的变化,传统的电网行业暴露出很多运营和管理上的痛点。

例如,为了保证电网的安全运行,需要实时的控制电网的电压。以前我国采取的是依靠人工、分散控制的方法。在各级电网的控制中心和发电厂、变电站等地方,都有24小时值班的调度操作人员,他们时刻盯着电网电压的情况,一旦发现问题,就会逐级拨打电话,要求相应的单位进行调整。这种方式不仅耗费巨大的人力,依赖于调度人员的经验,而且常常在实际操作中出现运行人员只局限于本地信息,并不能从有利于整个电网全局的角度做出有效的协调。

国家电网在《泛在电力物联网建设大纲》中,总结了公司当前面临的三大挑战:


1、 社会对电的依赖,要求供电可靠性更高,电网越来越复杂,接入设备类型和数量越来越多,电网形态发生变化,电网安全运行压力加大。

2、受电力市场开放、输配电价降低、电量增长减速等因素影响,电网业务面临日趋激烈市场竞争,企业经营遇到瓶颈。

3、互联网经济、数字经济等社会经济形态发生变化,通过平台对接供需双方,打造多边市场,对传统电力行业带来巨大挑战。

在此背景下,2019年国网公司“两会”做出全面推进“三型两网”建设,加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业的战略部署,这是适应内外部形式和挑战的必然要求。

在国网看来,坚强智能电网和泛在电力物联网,二者相辅相成、融合发展,形成强大的价值创造平台,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。

能源互联网=坚强智能电网+泛在电力物联网

当年,“坚强电网”和“坚强智能电网”战略的提出,对于近年来电网的发展起到了重要作用。

2002年底,我国电力体制实现了厂网分开。而当时,由于经济高速发展带来的电力需求快速增长,我国正在经历多年的持续缺电。为了缓解供电紧张,大批电源项目纷纷上马,超过70%的行业固定投资流向电厂建设。长期以来形成的“重发轻供不管用”投资倾向,致使电网发展滞后问题突出,已经严重制约电力跨区供应以及电源的及时送出,成为影响全国电力总体供应能力的重大瓶颈。

在此背景下,国家电网公司全面分析我国电网发展面临的形势,明确提出了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强的国家电网。这一“建设坚强电网”的重大战略对于近年来的电网发展起到了重要作用。

而后,国家电网公司在“2009特高压输电技术国际会议”上进一步提出了名为“坚强智能电网”的发展规划。建设坚强智能电网是适应我国电网发展新形势的战略选择,是继特高压取得重大突破后,电网发展方式的又一次重大变革和创新,实现了从“坚强电网”向“坚强智能电网”的战略变迁。

“坚强智能电网”以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。

因此,“坚强”和“智能”是坚强智能电网的基本内涵。只有形成坚强网架结构,构建“坚强”的基础,实现信息化、数字化、自动化、互动化的“智能”技术特征,才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用。

在此战略的指导下,国家电网预计到2020年,将全面建成统一的“坚强智能电网”,使电网的资源配置能力、安全稳定水平、以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高,使“坚强智能电网”在服务经济社会发展中发挥更加重要的作用。目前来看,该目标基本能够如期实现。

如果说过去的“坚强智能电网”更加关注传感层,即利用传感器对关键设备(温度在线监测装置、断路器在线监测装置、避雷器在线监测、容性设备在线监测)的运行状况进行实时监控;那么未来的“泛在电力物联网”将更进一步,关注于如何对采集到的数据价值进行挖掘,即通过对数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统的优化管理。

基于此,公司做出两个阶段的战略安排,到2021年初步建成泛在电力物联网,基本实现业务协同和数据贯通,初步实现统一物联管理,各级智慧能源综合服务平台具备基本功能,支撑电网业务与新兴业务发展。到2024年建成泛在电力物联网,全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理,公司级智慧能源综合服务平台具备强大功能,全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈。




如何建设泛在电力物联网?

参考国网互联网部的数据,目前国网的物联网应用已具有一定基础,接入智能电表等各类终端5.4亿台(套),采集数据日增量超过60TB,覆盖全国约4.71亿客户的用电信息实现在线采集,车联网接入充电桩超过28万个。另据输配电联盟披露的数据,目前除了电表,国网系统接入的各类保护、采集、控制设备达数千万台。这为国网的泛在电力物联网建设提供了坚实的基础。

未来,国网的泛在电力物联网建设内容将包括对内业务、对外业务、数据共享、基础支撑、技术攻关和安全防护6个方面,11个重点方向。


其中,11个重点方向如下:

1.提升客户服务水平

2.提升企业经营绩效

3.提升电网安全经济运行水平

4.促进清洁能源消纳

5.打造智慧能源综合服务平台

6.培育发展新兴业务

7.构建能源生态体系

8.打造数据共享服务

9.夯实基础支撑能力

10.技术攻关与核心产品

11.全场景安全防护

为了全面落实“三型两网”发展战略,国网公司总部层面还对组织架构和部分中层干部进行了调整。

国网信通部和运监中心合并成立能源互联网部,公司总信息师兼任互联网部主任;原信通部领导负责筹备大数据中心。此外,国网公司还对中电财、国网融资租赁公司、国网产业部、南瑞集团等单位的负责人进行了调整。

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