打造“泛在电力物联网”应规划先行

打造“泛在电力物联网”应规划先行

(国网山东电力公司潍坊供电公司山东潍坊261000)

摘要:国家电网公司在2019年两会报告中提出建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础是建设运营好“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”。通过制定合理的长期规划,推动电网与互联网深度融合,着力构建能源互联网电网企业发展转型的主要方向。

关键词:泛在电力物联网;应规划先行

引言

今年以来,泛在电力物联网被广泛提及,业界高度重视泛在电力物联网的发展,业内相关企业的股票也出现上涨,泛在电力物联网能增强装备制造业竞争能力,其重要性与日俱增。中能国电集团董事局主席王一莉认为,建设泛在电力物联网是促进电力能源共建、共筹、共享,促进电力行业智能化升级的必由之路。

1泛在电力物联网建设势在必行

其实,泛在电力物联网提出至今已有一年有余。2017年底,国家电网明确提出建设电力无线专网,这对解决“最后一公里”通信问题,对推动企业建设和新兴业务拓展具有重要意义;在2018年初工作会议上,国家电网进一步提出建设“全业务泛在电力物联网”;今年国家电网正式提出建设“三型两网”的战略目标(“两网”指坚强智能电网和泛在电力物联网)。3月8日,国家电网于北京召开泛在电力物联网专项部署工作会议,国家电网董事长寇伟表示:“国家电网最紧迫、最重要的任务就是加快推进泛在电力物联网建设。”

那么究竟何为泛在电力物联网?通信行业资深专家卢斌表示,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落地应用。泛在物联是指在任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。泛在电力物联网具有连接的泛在性、终端的智能化、数据的共享性、服务的平台化四大特征。具体看来,泛在电力物联网将围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互。其实质是实现各种信息传感设备与通信信息资源(互联网、电信网甚至电力通信专网)的结合,从而形成具有自我标识、感知和智能处理能力的物理实体。

2要建一个什么样的泛在电力物联网

各国在建设现代电网的过程中都用到了物联网,但对其应用的侧重点则各有不同。在欧洲,提升供电安全性、节能减排、发展低碳经济是各国积极发展智能电网的主要原因,在这种驱动力下,欧洲电力行业对物联网的应用更倾向于清洁能源和环保;在日本,可再生能源接入、节能降耗和需求响应是日本发展智能电网的主要驱动力,日本电力行业对于物联网的应用主要在于对新能源发电监控和预测、智能电表计量、微网系统监控等领域;在中国,物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑,RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。

目前国网对泛在电力物联网的具体定义还未形成,将传统电力生产、传输、消费的所有环节信息化,都可以称为泛在电力物联网。就目前国网的技术储备而言,增强电网的感知、通信、计算和分析能力是其可预见的发展方向。2018年的国网信通工作会议上提出了“打造全业务泛在电力物联网,建设智慧企业,引领具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业建设”的工作目标,提出建设国网-电力物联网SG-eIoT(electricInternetofThings)的技术规划。预计将综合运用“大云物移智”等信通新技术与新一代电力系统相互渗透和深度融合,实时在线连接能源电力生产和消费各环节的人、机、物,全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客服服务等业务。在终端层表现为万物互联的连接能力,在网络层表现为无处不在、无时不有的通信能力,在平台层表现为对全景设备和数据的管控能力。从2018年国网信通工作会议上制定的规划来看,整个“SG-eIoT”系统在技术上将分为终端、网络、平台、运维、安全五大体系,打通输电业务、变电业务、配电业务、用电业务、经营管理五大业务场景,通过统一的物联网平台接入各业务板块的智能物联设备,制订各类电力终端接入系统的统一信道、数据模型、接入方式,以实现各类终端设备的即插即用。

国网虽然未明确喊出电力物联网的口号,却已经有了相当的技术积累。国网的信息化水平近年来不断提升,目前国网系统接入的终端设备超过5亿只(其中4.7亿只电表,各类保护、采集、控制设备几千万台),规划到2030年,接入SG-eIoT系统的设备数量将达到20亿,整个泛在电力物联网将是接入设备最大的物联网生态圈;经过D5000、调控云等系统改造和升级,国调中心在电网观测、控制水平方面已取得突出成果,输电网基本做到可观、可控、能控、在控;各地配电自动化系统建设也在推进当中,规划到2020年完成全网95%的配电自动化覆盖率,各种在线监测、智能预警系统比比皆是;基于PMS2.0系统,主要设备的全生命周期管理在近两年内也能基本完成;通信网络建设如火如荼,无线专网、保护专网陆续使用;国网智慧车联网平台目前已连接全社会80%的公共充电桩以及4万多辆电动汽车。

国家电网作为世界五百强之一的旗帜性央企,应该有更高要求,拿出真正的可以定义行业发展方向的技术方案,具备成熟的、可复制的海外技术输出能力,被海外能源企业接纳,例如华为通信解决方案,支付宝/微信移动支付;具备强烈提升用户体验、能直接让用户感受代际差异的新服务水平,如高铁。就供电可靠性、电网安全稳定性而言,进一步提升的空间和产生的社会效应极为有限。泛在电力物联网应该向智慧小区/智慧城市整体能源解决方案、智慧交通整体能源供给方案、智慧能源套餐及交易模式、用户能效分析及用户画像、智能家居与用能管理等方面延伸。虽然国家电网是国内每年电气专业研究生就业的首选,是每年获取专利数最多的企业,甚至超越了华为,但国家电网作为一家科技公司的形象在公众心中依然没有建立起来,电力用户期待获得更多的知情权和参与感,例如得到用电诊断、科学用电方案、差异化电价信息等增值服务。在前有堵截后有追兵的行业背景下,要“建成世界一流的能源互联网企业”,只有深刻改变用户习惯,才能进一步赢得发展先机。

3建设泛在电力物联网应规划先行

一般情况下,抛出一个战略性概念后,国网公司的组织机构、科技研发、重点工程等方面会共同发力,并使之成为今后3~5年的主要方向。物联网技术虽然在电网有着广阔的应用前景,但也面临一些发展问题。从技术层面看,感知层的传感器数据准确性、传感器在复杂环境下的故障率、数据传输的及时性、无线传输的安全性等都是亟待解决的问题。受到可靠性、成本、原有管理制度等因素制约,物联网产业推进缓慢。制定合理的长期规划对指导物联网在电网发展具有重要意义。

结语

因此,国网应组织科研单位牵头,遵循目标导向,按照我国不同地区电网技术基础及资源禀赋,设定泛在电力物联网近期目标及中长期技术规划,尽快明确重点项目及技术攻关方向,集中力量突破既定关键技术。此外,利用好自身科研人才和科研力量,必要时与外部企业及科研力量联合,突破传统电力生产-科研-设备研发利益窠臼,走出电网成熟技术的舒适区,从微创新转变为模式创新,真正成长为具备全球影响、全民感受的科技巨头。

参考文献:

[1]王振.智能电网与物联网关键技术研究[D].济南:山东大学,2017.

[2]王春新,杨洪,王焕娟,等.物联网技术在输变电设备管理中的应用[J].电力系统通信,2011,32(05):116-122.

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