泛在电力物联网吹响,泛在电力物联网应具有更

泛在电力物联网涉及的细分领域广泛,技术种类众多,因此要对四层架构的技术体系进行分类梳理。对技术体系的研究,不应就技术论技术,更要看到技术体系背后的内涵。泛在电力物联网技术体系应是一个具有更高开放性的系统,以容纳国内外的最新成果。同时,技术体系的构建过程中需注意同步演进,且要充分发挥各成熟技术背后产业生态的力量,扩大电力在物联网圈的影响力。

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以更开放的姿态推动泛在电力物联网建设——访中国电力科学研究院副院长、国网能源互联网技术研究院院长王继业

充分吸收内外部最新技术成果

《泛在电力物联网架构关键路径白皮书》发布

2019年6月18日

开放性是“泛在”的重要内涵之一,建设国际领先的能源互联网需提高开放共享能力。泛在电力物联网应具有更高的开放性,需充分吸纳国内外IT、OT、CT技术的最新成果。在国家电网有限公司发布的《泛在电力物联网建设大纲》中,对于“技术攻关”部分,着重提到智能芯片、智能传感及智能终端、一体化通信网络、物联网平台、网络信息安全、人工智能六大领域,可以说涵盖了泛在电力物联网四层架构每一层对技术的需求。由于技术涉及面广,对各类技术的研发和引入需注意两方面内容:

充分吸纳互联网技术、操作技术、通信技术等最新成果

今年年初,国家电网有限公司正式确立了“三型两网、世界一流”的战略目标。要实现战略目标,需凝聚社会各方创新资源,攻克泛在电力物联网等技术“无人区”的问题。那么,公司泛在电力物联网的建设进展如何?科研布局和创新方向如何规划的?又该如何发挥好公司系统的科研技术优势呢?本报记者就此专访了中国电力科学研究院副院长、国网能源互联网技术研究院院长王继业。

一是注重技术的成熟性和扩展性。开放性并不代表全盘吸收,不代表必须使用最前沿的技术,如“大智移云”中有大量在场景应用和经济性方面未得到验证的技术,需谨慎引入。同时,在坚强智能电网建设过程中,已大量采用各类物联网的共性和支撑性技术,因此泛在电力物联网体系引入的技术应建立在成熟性和可扩展性基础上,以减少投资风险。

泛在电力物联网吹响“集结号”

记者:公司提出“三型两网”战略已有一段时间,您能否介绍下目前泛在电力物联网的建设情况?

二是要从经济本质安全角度吸纳最新成果。开放性不代表唯技术论,并非所有成熟和可扩展技术都要引入,引入技术需建立在国家电网乃至整个经济本质安全的基础上。一些高度依赖海外企业、“卡脖子”技术需更多开展国产化研发和应用,并与国内优质企业、研究机构合作,提升泛在电力物联网技术体系中的国产化率。

中国电力新闻网记者 秦虹

王继业:建设泛在电力物联网,通过与智能电网的“两网融合”,将实现电网的数字化、网络化和智能化。通过对能源和电力系统的全面感知,用数据驱动和人工智能的方法改变电网传统的运营模式,把电网打造成源网荷储全程在线、设备和装置全程在线、产业与生态全程在线的平等互联的平台,使电网成为能源输送和转换的枢纽,经济社会和民众需求的共享平台。驱动电网从传统的工业系统向平台型转化,支撑供给侧和消费侧的连动,开放共享并高效地实现供需匹配。

确保各类技术同步和协调演进

“加快泛在电力物联网的建设主要是在现有基础上,从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新四个方面进行提升,即将人与设备互联、实现跨专业数据共享、各环节业务贯通,并通过对外开放,实现全行业数据创新。”国网南瑞集团通信公司副总经理赵高峰在近日举办的第三届中国能源产业发展年会暨首届“能源文化节”上表示。

泛在电力物联网提出以来,引起社会各界强烈反响和资本市场广泛认可。公司全面推进泛在电力物联网建设,发布《泛在电力物联网建设大纲》,编制形成2019年建设方案,明确了全年建设任务,并启动创新研究和示范建设,涉及6大方面、57项创新建设任务,25项大型综合示范工程。

虽然贯穿泛在电力物联网四层架构中的各类关键技术本身可以自成体系,但都应以最终应用为导向,所有核心技术需实现协同。在这个过程中,技术体系就类似于一个由多个木板构成的木桶,能否达到最大效能取决于最短的那块木板。

美高梅娱乐平台登录,泛在电力物联网的建设是一次全新的网络建设,也将进一步开启电力信息化的建设浪潮。

制定泛在电力物联网关键技术研究框架,凝练出10大科研方向,聚焦智能芯片、智能传感及智能终端、物联网平台、人工智能等20余项基础性、前瞻性、战略性关键技术,以及“国网芯”、能源路由器、多站融合成套设备等10余项核心产品,集中力量开展攻关研究。今年启动泛在电力物联网科技项目49个。

以物联网平台和传感设备的技术协同为例,即使物联网平台建立了统一的数据模型,数据中台的接口标准已实现,但当传感器技术仍处于较低水平时,能够采集的数据依然只是电网此前已存在的传统数据,数据的多样化得不到保证,完善的数据模型、数据中台仍没有发挥效能。

进一步提升通信能力

打造5个源网荷储协同服务(电动汽车及分布式新能源、家庭智慧用能、社区多能供应、商业楼宇能效提升、工业企业及园区能效提升)和5个能源互联网生态圈(电动汽车、分布式光伏、综合能效、能源电商、大数据商业化)。

物联网技术从来都不是孤立存在的,最终场景需求决定物联网的应用功能,而应用功能决定对技术的需求,因此,只有在所有技术体系中补齐短板才能为场景服务。过去多年物联网发展历程中,此类情况层出不穷,如海量设备和传感器仅需低频、小包数据远程传输,但对于功耗要求极高,且大多数是无人值守的环境下,此前物联网应用方案中的其他技术已满足要求,但由于物联网通讯技术是短板,导致了此类场景无法得到满足。随着2016年之后兴起的低功耗广域网络补齐这一短板,大量的公用事业抄表、消防烟感、定位追踪、环境监测等物联网场景才快速发展起来。

与会专家认为,泛在电力物联网,是围绕电力系统各环节,充分应用先进传感、移动互联、人工智能等现代信息技术,实现电力系统各环节万物互联、状态全面感知、信息高度共享、应用便捷灵活的智慧服务系统。

创新开展基于人工智能的配网带电作业,推进不停电作业,压降停电时间。创新移动抢修APP作业模式,缩短抢修到达时间,居民用户通过“掌上电力”和其他互联网平台参与供电、用电互动。深挖智能电表数据价值,结合配电自动化建设,大幅减少配网故障带来的停电影响。

当前,国网《泛在电力物联网建设大纲》提出的六大领域技术攻关,其中一些是电力物联网整个“木桶”中的短板技术,需进一步推动其研发和产品化落地。对泛在电力物联网技术的规划需站在统筹一体化的角度,评估核心技术所处的阶段、演进路径及与其他技术的融合等因素,需以最终场景为导向,研究技术体系中的短板,并根据紧急和重要等优先级进行攻关,这也是技术体系开放性的表现之一。

“泛在电力物联网需要源、网、荷、储各类设备及人员实现全面感知、泛在接入、全程在线,这样必然需要一个坚强的电力通信网作为支撑。这样的支撑平台必然是有线加无线,地面加卫星,包括骨干加介入的通信网。5g技术有低时延、高可靠、海量连接的特征,与国家电网公司电网状态全息感知、数据全面连接、业务全程在线、服务全新体验的‘三型两网’建设目标高度吻合。”赵高峰表示。

当前正在开展的重点攻关领域包括芯片、边缘计算、人工智能、数据融合、网络安全、智能终端融合、新一代信息通信网、能源转换、能源综合利用与优化、新能源高比例消纳等。例如营配贯通的终端合一、数据平台的内外数据融合与共享、新型网络安全防御体系等领域的问题。开展新一代GIS、数字基建、物资智慧物联等场景性的泛在物联设计和金融、电商、电动汽车等业务创新;同时正在进行互联网运营、新型交易、电网资源运营、数据运营、综合能源服务等模式创新及产业生态在线互联的平台设计。此外,技术标准的研究与制定也在重点攻关。

扩大物联网产业生态影响力

据介绍,电力业务和5g三大场景对应传统的电网业务,包括配电自动化,还有精准控制等业务,都是对时延的要求非常高,所以比较适合urllc应用场景。高清视频监控、无人机巡检、维修培训等,对带宽的需求非常高,比较适合embb场景,而其他信息的采集、状态检测等都是适合海量连接的场景。通信能力的提升可极大促进电网业务发展。

总的来说,泛在电力物联网关键技术研发攻关正在开展,创新试验已经启动,大型综合示范正在铺开,有省、市、园区多个层级的综合示范,也有县乡的业务创新(如河南兰考、河北正定、冀北北戴河等),有新能源、电动汽车、大数据价值、综合能源、互联网业务等多种类型的模式创新。今年是一个试验示范、研究开发的探索攻坚期,将为明年的推广和2021年的基本建成奠定基础。

物联网大量的核心技术经多年演进,其背后均衍生了庞大的产业生态支撑。借助这些核心技术在电力领域应用的契机,泛在电力物联网应进一步扩大其产业生态圈及在产业生态中的影响力。

电网通信能力的提升需要多方努力,有专家提出,泛在电力物联网建设需要高等院校发挥优势进行基础理论的攻关、工业界进行关键技术研发和应用,共同推进泛在电力物联网的发展。如解决能源流与信息流的时空耦合机理和建模研究,多尺度随机匹配和不确定供需优化,海量数据的获取、融合、价值挖掘和价值实现,网络综合安全防御等问题。

记者:您能否介绍一下泛在电力物联网科研布局及模式创新?

美高梅棋牌娱乐app,从价值链角度来看,业界一致认为应用侧是物联网产生最大价值的环节,而泛在电力物联网做为规模最大的物联网行业应用之一,承担着价值创造的重任。正是因为可以创造最大比例的价值,泛在电力物联网不仅是为电力行业内部服务,更需扩大自身的产业生态,将影响力扩大到更多外部领域,形成创新业务。

需吸纳更多技术增强开放性

王继业:关于泛在电力物联网科研布局及模式创新,在能源技术的创新研究领域,包括多能转换、储能、能效、新能源、电网安全的新方法等技术。

当前核心技术的产业生态化非常明显。以5G通信为例,5G是物联网网络层的关键技术,泛在电力物联网引入5G技术,也是将5G背后的生态圈带入电力领域。电力高级计量、配电自动化、智能变电站监控、无人机巡检、精准负荷控制等应用场景都对无线通信有明显需求,5G网络优势恰好能为这些场景提供支持,尤其是网络切片、云化核心网、5G专网等不同的技术演进,将满足电网大带宽监控、超低时延、高可靠、大容量接入等不同等级的功能需求。

《泛在电力物联网架构关键路径白皮书》在第三届中国能源产业发展年会上发布,物联网智库ceo赵小飞对白皮书进行了详细介绍。白皮书认为,可以从感知层、网络层、平台层、应用层这“四层”去理解泛在电力物联网,但不能按照这“四层”架构分解建设任务,因为各层级之间没有明显的界限分割。因此,需要转变为“五因素”研究视角——政策、数据、技术、安全、场景。其中,政策制度是泛在电力物联网的基石,业务场景是最终驱动导向。数据流动打通“四层”架构,技术体系带动产业生态,安全体系贯穿业务始终。

在信息感知与智能处理技术领域主要包括四个方面:全面感知主要研究传感、感知、量测等数字化转换方式,实现对电网系统、用户用能和需求的全面感知;泛在网络主要研究以5G、光纤和卫星等综合利用的高速、动态、灵活、智能的下一代通信网络和应用;统一平台主要研究统一物联管理、数据融合共享、企业中台、互联网运营平台等,支撑海量物联数据统一接入、存储与处理;智能应用主要研究数据自动分析与理解、数据与知识融合的人工智能等核心技术,数据驱动的电网安全稳定与能源平衡、电网资源的综合利用与优化、用户与电网的智能互动。

此外,开放性的技术体系也可以带来开放性的产业生态,再加上电力行业的市场规模、应用场景巨大,其在整个物联网生态圈的影响力也会随之得到提升。

赵小飞认为,以用户为中心建立统一的数据环境,需摒弃“数据端”思维,打破数据孤岛,克服“3b”特征,即隐匿性、碎片性、低质性,分析基于微观主体的高频经济生产及能源电力消费特征的关联关系,还需要建立数据中台,尽可能采集全生命周期的信息数据,打破过去以设备独立感知、部门独立管理的数据“孤岛”壁垒。

模式创新和业态创新是当前更重要的任务,变革原有的能源产供销、发输配变用的利用模式,形成多种要素互联、用户广泛参与、积极互动的能源体系。形成平台型模式,扩展多元业态,建立覆盖能源产业、用能用户,延展到全社会的互联网生态圈,带动产业链上下游共同发展,形成全社会多行业互利共享的生态体系。

数据的价值体现在泛在引擎的诊断、加工和决策能力。赵小飞介绍,通过泛在电力物联网建设,电网具备泛在计算和边缘计算能力,由切片内边缘计算设备联合电网数据平台就能对切片内的在线故障进行联合诊断,并在一定程度上可以解决在线计算问题。电价决定机制将更精细,用户与电网间的双向互动能力将不断增强,传统的电力消费决策模式也需要迭代调整,这些优化执行策略的应用实现依赖于电网强大的泛在决策优化能力。

下一步,公司将围绕上述科研领域、攻关方向全面开展科研创新和模式创新,重点开展试点示范工程,为进行大规模建设奠定基础,以技术和模式创新为驱动,带动形成能源电力领域的质效提升和业态变革。

他建议,在技术方面,泛在电力物联网应具有更高的开放性,需充分吸纳国内外it、ot、ct最新成果;引入的技术应建立在成熟性和可扩展性基础上。

记者:泛在电力物联网的建设对经济发展能起到哪些积极作用?

泛在电力物联网还需统筹一体化,确保各类技术同步和协调演进。“技术体系就类似于一个由多个木板构成的木桶,能否达到最大效能,取决于最短的那块木板。”赵小飞说,泛在电力物联网的一些技术是电力物联网这个“木桶”中的短板技术,需进一步推动其研发和产品化落地。

王继业:对国家经济发展而言,泛在电力物联网至少有六个方面积极作用:

此外,安全是泛在电力物联网关注的重要因素,白皮书课题组中的安全专家提出,泛在电力物联网的数据管理是安全管控的核心,“两网”智慧交互是安全管控的关键,动态防御是安全最后一道防线。

一是将有力支撑经济战略转型。建设泛在电力物联网就是为了实现能源互联网。在新一轮工业革命的背景下,工业互联网建设是我国经济发展战略转型的重要抓手。能源互联网是工业互联网的重要组成,是能源电力体系和互联网体系深度融合而形成的全面感知、全程在线、全要素互联的能源电力新业态,它体量大、覆盖广、动能强,将成为工业互联网在行业落地的典范和带动与支撑。

在制度政策建设方面,行业自发行为和大的环境与物联网政策制度是一个相匹配、协调的过程。整个物联网政策环境越来越向好,中央经济工作会议上已经对物联网作出新的定位——新型基础设施,其统一的标准、数据中台、数字化协同、智慧能源平台等正为国民经济和人民生活带来乘数效应。

二是提高新能源的消纳能力,促进新能源发展。以感知智能的科学方法,提高可再生清洁能源发电占比,实现我国能源结构变革,提高能源安全和绿色水平。建设泛在电力物联网是推进新能源高比例利用的必然路径。

融合5g,构筑安全可靠的电力无线接入网

三是将降低全社会的能耗。通过能源体系各环节的全面感知,能源供给和消费的全面在线,实现优化配置。

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