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泛在电力物联网在地级供电公司实践的分析

国家电网公司2019年两会提出建设“三型两网”企业,即打造“三型”(枢纽型、平台型、共享型)企业,建设运营好“两网”(坚强智能电网、泛在电力物联网)。首次将泛在电力物联网与坚强智能电网放在同等重要的位置,彰显了国家电网公司转型改革的巨大决心。作为地级供电企业,一方面要合力促进国家电网公司整体转型发展;另一方面立足本地,承担社会责任,更好地服务地方经济。

国家电网公司层面泛在电力物联网建设的目标

国家电网公司对泛在电力物联网定义为实时连接公司能源生产、传输、消费各环节设备、客户、数据,全面承载电网运营、企业运营、客户服务、新型业态等全业务的新一代信息通信系统,具有终端泛在接入、平台开放共享、计算云雾协同、数据驱动业务、应用随需定制等特征。泛在电力物联网与智能电网深度融合,共同构成能源互联网。

国家电网公司建设泛在电力物联网的目的主要是充分应用大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能及区块链等现代信息通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,大力提升数据自动采集、自动获取、灵活应用能力。

在电网内部业务方面,实现全业务数据的唯一数据源,各业务应用提取各自所需数据,实现各自流程,并实现共享共用。在外部业务方面,一头链接用户端,与智能用电实现动态互动,提升高水平的用电服务;另一头链接发电端,与新能源发电、储能等实现互动,提升电网受电稳定性。

地级供电公司信息化建设的现状和形势

国网衢州供电公司在采集终端方面,已接入智能电表等各类终端3000万台(套),采集终端400万台(套),日采集数据规模不断增加,支撑了公司当前管理和运营。

在网络传输方面,建设光缆线路近2000千米,建成骨干SDH传输网。数据网方面建设完成1000Mbps信息内外网、通信数据网、调度数据网。开展了230Mhz无线网的试点建设。

在基础设施方面,拥有信息、通信、自动化及集体企业各类中小型机房(除供电所、营业所机房和配线机房)6个,机柜一共300余个。供电所、营业所机房全部满足国网C类机房标准。

在业务应用方面,在调控、运检、营销等专业领域已开展大量物联网技术应用,且取得一定成效,主要包括各类采集系统、在线监测等,对电网主营业务进行了有效支撑。在新兴业务拓展方面,逐步探索综合能源服务、车联网等新兴市场,取得有效进展。

目前,衢州供电公司作为在东部发达省份的欠发达地区,在电力信息化建设方面,面对新的社会和经济形势,主要存在以下几方面的问题。

一是新能源发电特别是光伏发电的大量建设接入,对电网安全稳定运行造成影响。光伏发电受自然环境变化而变化,已有的运行实例已经表明其功率存在瞬时突变的可能。如长三角某地区光伏功率瞬时突变可以达到40~50万千瓦,电压、频率等均存在失稳的隐患,容易引起区域性停电。

二是电力检修、建设施工现场安全管理仍待提高。电力施工现场安全风险仍然较高,施工人员安全意识有待提高。电力安监稽查人员无法完全满足稽查要求,存在稽查盲区,无法有效全面的对电力生产场所进行安全监管。

三是电网智能化水平有待提高。在大电网方面,经过近20年的信息化建设,电网智能化水平得到一定提高,电网监测数据、运行状态及控制能力较为完备,但电网智能化程度不高,在大多数时候仍需要人工进行控制、指挥调度。在配网方面,监测水平和智能水平更为低下,配网自动化刚刚开展,未全面覆盖。山区架空线路在特定自然环境下安全运行存在较大风险。

四是在智能用电方面进展缓慢。电力体制改革放开售电市场和增量配网业务,地级供电企业面临市场化竞争压力。智能用电设备与智能电网的良好互动尚未完全实现。

地级供电公司泛在电力物联网建设的思考和建议

国家电网公司近10余年信息化建设一贯的原则就是统一协调、统一部署,信息化建设自上而下,各大业务应用和数据平台采取大集中的方式。泛在电力物联网规划建设的大方向仍将延续这一特点,这是现代大型集团企业集中化管理的必由之路。但具体建设中又有所不同,总体来说,地级供电公司泛在电力物联网建设思路可以概括为两点:一是补强提升传统业务;二是开拓创新新兴业务。

从地市公司的自身特点来看,在传统电网业务方面,仍将以国家电网集中化规划建设为主导,辅以自身需求的小创新。但在新能源发电、智能用电市场、综合能源服务等新兴市场方面,地县级供电公司是直面市场的排头兵,是电网公司转型改革的正面战场,因此地级供电公司泛在电力物联网建设重点在新能源发电、智能用电、能源服务等新兴市场。

补强提升传统业务

一是要实现电网状态全感知。在发电、输电、变电、配电及用电各个环节,针对现有的各类传感系统进行补强,地理维度上的补强,即在中低压配电网领域提升自动化、信息化和数字化水平。整合各类在线监测、监控等末端节点,形成规范的物联网接入终端、网关及平台。在地级供电企业层面,重点在输电、配电等方面,充分利用视频监控、传感监测、AR互动及人工智能等技术做出探索。

二是要实现作业现场行为全管控。地级供电企业有着大量零散的施工现场,迫切通过物联网等信息技术对电力施工、检修现场进行管控。部署视频监控、行为识别、在线监测、状态感应等装置,通过物联网及互联网连接传送至云平台后,利用人工智能分析,实现工作现场的环境、作业工艺、安全工器具、工作人员状态等全面监控。

三是传输网络再扩容。加强光纤骨干网的建设,升级传输网络传输带宽,拓展信息高速通道。开展电力无线专网及5G无线专网建设,作为光纤网络的有益补充,弥补光缆无法覆盖的区域。

开拓创新新兴业务

一是针对电动汽车市场开展应用研究。目前,电动汽车与智能电网的结合研究尚未形成统一标准。在特定的城市,试点研究电动汽车与泛在电力物联网的融合具有较好的前瞻意义。通过智能充电桩、无线网等方式对供电范围内所有纳入电动汽车智能物联的客户提供智能化服务,实现对电动汽车的车况、电池状况等实时掌控。特别是针对电池进行智能保姆式管理,实现末端电网与智能电动汽车良好互动。

二是依托泛在电力物联网,开展智能用电互动服务研究。研究智能控制终端,实时采集家庭屋顶光伏、电动汽车、智能电器等用电明细数据,监测用电设备状态,实现与用电设备的双向通信功能。通过家庭用电负荷智能分析,创新开展新型用电套餐化管理,提高电力市场占有率。开展家电领域智能用电设备的标准制定,依托智能电表打通智慧家庭的“最后一公里”。

三是通过泛在电力物联网支撑综合能源服务业务。综合能源服务业务作为市场化的业务,其本质是为客户创造最大的综合能源价值。电网企业开展综合能源服务面临严峻的市场竞争压力,需要发挥电网企业的自身优势。充分利用泛在电力物联网技术,体现电力物联的需求。例如在电力市场价格波动和分布式光伏并网出力波动的情况下,通过对一部分负荷进行灵活调控,实现源网荷协调。这样就需要实现AI智能全过程的云端分析决策、边缘侧测量和协调及用电端感知和控制,提供可控性更高、成本更低、质量更优的综合能源服务,为客户创造综合能源价值。


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泛在电力物联网在地级供电公司实践的分析

发布时间:2019-05-15   来源:中国电力网

国家电网公司2019年两会提出建设“三型两网”企业,即打造“三型”(枢纽型、平台型、共享型)企业,建设运营好“两网”(坚强智能电网、泛在电力物联网)。首次将泛在电力物联网与坚强智能电网放在同等重要的位置,彰显了国家电网公司转型改革的巨大决心。作为地级供电企业,一方面要合力促进国家电网公司整体转型发展;另一方面立足本地,承担社会责任,更好地服务地方经济。

国家电网公司层面泛在电力物联网建设的目标

国家电网公司对泛在电力物联网定义为实时连接公司能源生产、传输、消费各环节设备、客户、数据,全面承载电网运营、企业运营、客户服务、新型业态等全业务的新一代信息通信系统,具有终端泛在接入、平台开放共享、计算云雾协同、数据驱动业务、应用随需定制等特征。泛在电力物联网与智能电网深度融合,共同构成能源互联网。

国家电网公司建设泛在电力物联网的目的主要是充分应用大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能及区块链等现代信息通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,大力提升数据自动采集、自动获取、灵活应用能力。

在电网内部业务方面,实现全业务数据的唯一数据源,各业务应用提取各自所需数据,实现各自流程,并实现共享共用。在外部业务方面,一头链接用户端,与智能用电实现动态互动,提升高水平的用电服务;另一头链接发电端,与新能源发电、储能等实现互动,提升电网受电稳定性。

地级供电公司信息化建设的现状和形势

国网衢州供电公司在采集终端方面,已接入智能电表等各类终端3000万台(套),采集终端400万台(套),日采集数据规模不断增加,支撑了公司当前管理和运营。

在网络传输方面,建设光缆线路近2000千米,建成骨干SDH传输网。数据网方面建设完成1000Mbps信息内外网、通信数据网、调度数据网。开展了230Mhz无线网的试点建设。

在基础设施方面,拥有信息、通信、自动化及集体企业各类中小型机房(除供电所、营业所机房和配线机房)6个,机柜一共300余个。供电所、营业所机房全部满足国网C类机房标准。

在业务应用方面,在调控、运检、营销等专业领域已开展大量物联网技术应用,且取得一定成效,主要包括各类采集系统、在线监测等,对电网主营业务进行了有效支撑。在新兴业务拓展方面,逐步探索综合能源服务、车联网等新兴市场,取得有效进展。

目前,衢州供电公司作为在东部发达省份的欠发达地区,在电力信息化建设方面,面对新的社会和经济形势,主要存在以下几方面的问题。

一是新能源发电特别是光伏发电的大量建设接入,对电网安全稳定运行造成影响。光伏发电受自然环境变化而变化,已有的运行实例已经表明其功率存在瞬时突变的可能。如长三角某地区光伏功率瞬时突变可以达到40~50万千瓦,电压、频率等均存在失稳的隐患,容易引起区域性停电。

二是电力检修、建设施工现场安全管理仍待提高。电力施工现场安全风险仍然较高,施工人员安全意识有待提高。电力安监稽查人员无法完全满足稽查要求,存在稽查盲区,无法有效全面的对电力生产场所进行安全监管。

三是电网智能化水平有待提高。在大电网方面,经过近20年的信息化建设,电网智能化水平得到一定提高,电网监测数据、运行状态及控制能力较为完备,但电网智能化程度不高,在大多数时候仍需要人工进行控制、指挥调度。在配网方面,监测水平和智能水平更为低下,配网自动化刚刚开展,未全面覆盖。山区架空线路在特定自然环境下安全运行存在较大风险。

四是在智能用电方面进展缓慢。电力体制改革放开售电市场和增量配网业务,地级供电企业面临市场化竞争压力。智能用电设备与智能电网的良好互动尚未完全实现。

地级供电公司泛在电力物联网建设的思考和建议

国家电网公司近10余年信息化建设一贯的原则就是统一协调、统一部署,信息化建设自上而下,各大业务应用和数据平台采取大集中的方式。泛在电力物联网规划建设的大方向仍将延续这一特点,这是现代大型集团企业集中化管理的必由之路。但具体建设中又有所不同,总体来说,地级供电公司泛在电力物联网建设思路可以概括为两点:一是补强提升传统业务;二是开拓创新新兴业务。

从地市公司的自身特点来看,在传统电网业务方面,仍将以国家电网集中化规划建设为主导,辅以自身需求的小创新。但在新能源发电、智能用电市场、综合能源服务等新兴市场方面,地县级供电公司是直面市场的排头兵,是电网公司转型改革的正面战场,因此地级供电公司泛在电力物联网建设重点在新能源发电、智能用电、能源服务等新兴市场。

补强提升传统业务

一是要实现电网状态全感知。在发电、输电、变电、配电及用电各个环节,针对现有的各类传感系统进行补强,地理维度上的补强,即在中低压配电网领域提升自动化、信息化和数字化水平。整合各类在线监测、监控等末端节点,形成规范的物联网接入终端、网关及平台。在地级供电企业层面,重点在输电、配电等方面,充分利用视频监控、传感监测、AR互动及人工智能等技术做出探索。

二是要实现作业现场行为全管控。地级供电企业有着大量零散的施工现场,迫切通过物联网等信息技术对电力施工、检修现场进行管控。部署视频监控、行为识别、在线监测、状态感应等装置,通过物联网及互联网连接传送至云平台后,利用人工智能分析,实现工作现场的环境、作业工艺、安全工器具、工作人员状态等全面监控。

三是传输网络再扩容。加强光纤骨干网的建设,升级传输网络传输带宽,拓展信息高速通道。开展电力无线专网及5G无线专网建设,作为光纤网络的有益补充,弥补光缆无法覆盖的区域。

开拓创新新兴业务

一是针对电动汽车市场开展应用研究。目前,电动汽车与智能电网的结合研究尚未形成统一标准。在特定的城市,试点研究电动汽车与泛在电力物联网的融合具有较好的前瞻意义。通过智能充电桩、无线网等方式对供电范围内所有纳入电动汽车智能物联的客户提供智能化服务,实现对电动汽车的车况、电池状况等实时掌控。特别是针对电池进行智能保姆式管理,实现末端电网与智能电动汽车良好互动。

二是依托泛在电力物联网,开展智能用电互动服务研究。研究智能控制终端,实时采集家庭屋顶光伏、电动汽车、智能电器等用电明细数据,监测用电设备状态,实现与用电设备的双向通信功能。通过家庭用电负荷智能分析,创新开展新型用电套餐化管理,提高电力市场占有率。开展家电领域智能用电设备的标准制定,依托智能电表打通智慧家庭的“最后一公里”。

三是通过泛在电力物联网支撑综合能源服务业务。综合能源服务业务作为市场化的业务,其本质是为客户创造最大的综合能源价值。电网企业开展综合能源服务面临严峻的市场竞争压力,需要发挥电网企业的自身优势。充分利用泛在电力物联网技术,体现电力物联的需求。例如在电力市场价格波动和分布式光伏并网出力波动的情况下,通过对一部分负荷进行灵活调控,实现源网荷协调。这样就需要实现AI智能全过程的云端分析决策、边缘侧测量和协调及用电端感知和控制,提供可控性更高、成本更低、质量更优的综合能源服务,为客户创造综合能源价值。


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