洞悉物联网发展一千问之什么是电力物联网及产

日期:2019-11-23编辑作者:仪器仪表

泛在电力物联网将带给我们一个什么样的世界?

很多行业都开始物联网化,这很正常!万物互联而结果。电力行业也开始提出电力物联网,今天就讲讲什么是电力物联网?

1、什么是“泛在电力物联网”?

2019年6月18日

日前,国家电网公司明确提出:围绕“三型两网、 世界一流”的战略目标,国家电网全面启动泛在电力物联网建设。

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应用落地。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,全面感知;物联,万物互联。泛在电力物联网将带给我们一个什么样的世界?

电力物联网,是指围绕电力系统各环节(用户、电网、发电、供应商和政府等),充分应用“大云物移智链”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、应用便捷灵活的智慧服务系统。

澳门新葡萄赌场娱乐,电力物联网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。

彼时,电力源端、传输平台以及使用终端通过数据汇集、传输、转换、利用,在一张大网中有序联结、互动。电力通过与互联网的深度融合,“泛在”于我们的生产生活之中,感知诉求,智慧应答,塑造前所未有的全新用能方式和生活方式。

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电力应用的全新场景让人心生期待。2019年初国家电网首次提出“三型两网”新战略,泛在电力物联网是核心任务。5月21日,国家电网成立大数据中心,为泛在电力物联网打“地基”。网省电力公司细则也在跟进推出,科研院所、技术产业、设备厂商全方位参与,几个月时间,泛在电力物联网保持火爆之势。

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。

2、泛在电力物联网的层次结构

之所以引发热烈反响,是因为泛在电力物联网的建设贯穿了创新这个动力源,将带动全产业链焕发新机,激发新的增长极。

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。

泛在电力物联网包括感知层、网络层、平台层 、应用层。

一是创新的业态。泛在电力物联网将推动电力系统发输变配用各环节的互联、互动,变革多要素的参与模式,带动上下游产业链的共商共建,激发多元业态模式,最终达到共享共赢。同时,广泛的物联应用,也将带来丰富数据供挖掘,如智能电表、智能灯塔的数据集成等。“数字经济”蓝海市场中,全产业链价值将不断叠加放大。

电无所不在,所以电网公司将电力物联网更加雄伟的提出:泛在物联网!

感知层:重点是统一终端标准,推动跨专业数据通源采集,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;

二是革新的技术。泛在电力物联网建设核心是数字化、网络化和智能化,将广泛应用“大云物移智”、5G等先进技术,大量应用先进的传感、感知及芯片技术,也将融合多能转换、储能、能效、新能源等技术。泛在电力物联网可称为科技创新的载体,实践着能源互联、电力物联的新技术新思路。

按照国家电网的规划,紧紧抓住2019年到2021年这一战略突破期,通过三年攻坚,到2021年初步建成泛在电力物联网;

网络层:重点是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;

根据规划,泛在电力物联网建设分两阶段进行,到2021年初步建成泛在电力物联网,到2024年全面建成泛在电力物联网。

通过三年提升,到2024年建成泛在电力物联网。可以预见的是,泛在电力物联网是电网公司未来五到十年投资建设的重心。

平台层:重点是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;

这对于现有电力系统来说,不是简简单单的改造或是升级,而是颠覆,甚至是重建。这绝不是靠敲锣打鼓就能实现的,还需要从多方面进行长期的、艰苦卓绝的工作。

如何建设泛在电力物联网?

应用层:重点是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。

一是不同要素如何参与互联。目前,已经有不同角色代表参与到泛在电力物联网的建设中,包揽不同行业领域。跨界融合的协商合作,差异化资产的参与,不同思维的碰撞,将激发出新的火花,构建全新的互联生态。

国家电网泛在电力物联网的建设目标是:充分应用“大云物移智链”等现代信息技术、先进通信技术,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,对内实现“数据一个源、电网一张图、业务一条线”,“一网通办、全程透明”,对外广泛连接内外部、上下游资源和需求,打造能源互联网生态圈,适应社会形态、打造行业生态、培育新兴业态,支撑“三型两网”世界一流能源互联网企业建设。

3、泛在电力物联网需要哪些关键技术

二是平台层如何智能集成。电力物联网接入设备多、覆盖范围广,将构建万物互联的生态圈。如何在统一的数据平台汇集管理好能源流、数据流、业务流,实现“三流合一”,是技术攻关的难点和方向。

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泛在电力物联网关键技术与核心产品:《泛在电力物联网建设大纲》中指出,将打造泛在电力物联网系列“国网芯”,推动设备、营销、基建和调度等领域应用。同时制定关键技术研究框架,完成技术攻关与应用研究,研发物联管理平台、企业中台、能源路由器、“三站合一”成套设备等核心产品,推动基于“国网芯”的新型智能终端研发应用,建立协同创新体系和应用落地机制。

三是海量数据如何挖掘再利用。泛在电力物联网建设中,数据的采集量、采集频次大幅提升,采集时间跨度在扩展,边缘计算与云计算的应用增多,实时的预警、响应以及提前预测需求增加,这些都对大数据平台提出了新要求。如何进一步整合现有数据,挖掘潜在数据价值,更是关键所在。如在5月16日第三届世界智能大会展出的新一代智能电表,不仅能准确识别家用电器,还能通过精细化用电数据监测与能耗预警分析及时上报电路故障。

国网泛在电力物联网建设包含“对外业务”、“对内业务”和“基础支撑”三个方面:

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四是全产业链如何激发优化。泛在电力物联网涉及产业链上下游,各环节互联互通,将提升能源供需的便捷和高效,带动不同产业互利共赢。全产业链能否实现价值的叠加、效益的提升,也是决定泛在电力物联网能不能从概念到落地的关键一环。来源:能源研究俱乐部

对内业务。实现数据一次采集或录入、共享共用,实现全电网拓扑实时准确,端到端业务流程在线闭环。全业务统一入口、线上办理,全过程线上即时反映。

4、泛在电力物联网的关键技术和核心产品

对外业务。建成“一站式服务”的智慧能源综合服务平台,各类新兴业务协同发展,形成“一体化联动”的能源互联网生态圈。在综合能源服务等领域处于引领位置,新兴业务成为公司主要利润增长点。

智能芯片:低功耗嵌入式cpu内核,嵌入式AI多级互联异构多核片上系统架构,电力高速无线本地通信芯片等。

基础支撑。推动电力系统各环节终端随需接入,实现电网和客户状态“实时感知”;推动公司全业务数据统一管理,实现内外部数据“即时获取”。推动共性业务和开发能力服务化,实现业务需求“敏捷响应、随需迭代”。

智能传感及智能终端:高精度、微型智能传感器、能源路由器、终端智能化、多模多制式现场通信等。

泛在电力物联网建设内容有哪些?

一体化通信网络:一体化通信网络架构,广覆盖、大连接通信接入,网络资源动态调配等。

泛在电力物联网技术架构包括:

物联网平台:海量物联管理,开放共享及数据治理,高性能智能分析等。

感知层、网络层、平台层、应用层4个层次,具体建设内容包括对内业务、对外业务、数据共享、基础支撑、技术攻关和安全防护6个方面和11个重点方向。

网洛信息安全:端到端物联网安全体系,物联终端安全,移动互联安全,数据安全等。

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人工智能:电力人工智能算法与模型,多源大数据治理与跨领域智能分析,高性能计算等。

下面是11个重点方向之一的“夯实基础支撑能力”方向上的具体规划内容:

5、国家电网将如何建设泛在电力物联网?

在感知层,重点是统一终端标准,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。

能源互联网的构成,需要智能电网与泛在电力物联网“两网”的深入融合,因此泛在电力物联网的建设不可或缺。国家电网建设泛在电力物联网的方向可分为三个业务线:

在网络层,重点是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。

对内业务:实现数据一次采集或录入、共享共用,全业务线实现统一入口。

在平台层,重点是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。

对外业务:建成一站式服务平台,使新兴增值业务成为公司利润主要增长点。

在应用层,重点是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。

基础支持:实现电网和客户状态的实时感知,实现内部数据实时获取,实现业务需求的敏捷响应、随须迭代。

电力物联网产业的机会在哪里?

国家电网将通过三年攻坚,到2021年初步建成泛在电力物联网,并在2024年全面建成,实现全业务在线协同和全流程贯通。

围绕国家电网泛在电力物联网的建设目标及内容,物联网产业链公司可优先关注物联网平台和网络层面的机会。

物联网平台层面。目前国网的物联网平台尚没有统一的标准。由于电力系统的终端数量多、类型多、分布广,物联网平台需具有丰富的连接能力和拓展能力。

网络层面。230M LTE电力无线专网建设相信不会停止,这里面除了网络基础设施会被几家巨头主导外,还会有海量的LTE模组和CPE终端的市场机会;针对窄带、大颗粒的低功耗广域物联网场景,比起NB-IoT技术,LoRa可能更适合国网解决这类业务的接入(想想国网为什么要再单独建立一张LTE电力无线专网?)。

电力行业是一个非常成熟、市场格局相对稳固的市场,同时由于电力行业本身就是一个垂直的领域,广大物联网产业链公司,可结合自身产业定位和资源优势选择不同的市场参与方式。

物联网技术方案提供商(芯片/模组/平台等公司),参与市场的最好方式是选择与国网系统内的公司或国网现有的供应商合作。比如在配网领域,从事物联网芯片、模块的公司可与生产配电终端产品的东方电子、国电南瑞、科大智能等国网现有供应商合作。

当然,相信接下来市场上会出现很多专做电力物联网解决方案或相关服务的物联网方案商,这类公司可直接跟各级电网公司合作。建议可多挖掘电网公司需求与痛点、围绕帮助国网降本增效或者“创收”去提供解决方案。

泛在电力物联网的业务场景有哪些?

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泛在电力物联网带来丰富的应用场景。在传统电网场景,泛在电力物联网的应用场景总体上可分为控制和采集两大类。

控制类场景将从当前的星型集中连接模式向点到点分布式连接切换,主站系统将逐步下沉,出现更多的本地就近控制和边缘计算。采集类场景,在采集频次、内容、双向互动等各方面均将有较大变化。

以下为典型应用场景举例:

控制场景:精准限电。

在一个小地区,区域内也有许多自带空调机组的商业办公楼,高峰用电时,因线路或变压器问题,经常安排运行方式,一刀切限电,有用的、能停的和不停的都限了,但那些商业办公大楼的空调机组,可以停了10分钟、甚至停20分钟也没影响,如果能用泛在物联网技术控制这些机组,就可以让商业办公大楼停一会空调机组,其它不该限的就不限,做到精准限电。

采集场景:主动抢修。

通过泛在电力物联网实现配电网线路状态监测,可以帮助电力运行人员实时了解配电网线路上各监测点的线路电流、对地电场、信号强度的变化情况,在线路状态发生异常改变时,根据监测点上送的数据可实现故障准确定位、复杂故障过程回溯反演、线路异常状态提前预警,通知线路运维人员迅速赶赴现场进行处理,有效缩短线路故障恢复时间,切实提升配电网运维水平。

在电信行业,运营商一直担心自己被“管道化”,因此除了为用户提供网络接入外,还不断丰富自身IDC、物联网平台和行业应用等服务提供能力。国家电网实际上也有类似的顾虑,其未来的角色也将发生变化。

泛在电力物联网建设,本质上是整个电力行业的数字化重塑,它不仅对物联网公司有巨大是市场机遇,未来也将深刻影响每个组织和个人,推动国家整个数字经济的发展。

参考资料:

《泛在电力物联网建设大纲》

《寇伟 在公司泛在电力物联网建设工作部署电视电话会议上的讲话(2019年3月8日)》

电力系统传统上是非常独立和封闭的行业,自成体系。因为掌握了如此巨大的市场,也是超级巨头之一!

电力进万家,进万企,谁都离不开它。在通信行业,从最初就有电力线的modem,20多年前我曾经推广过,技术很创新,后来没能大规模普及!跟政策有关系。

今天电力物联网从系统内已经进行了准备,接下来更重要的是面对市场考验。

扎根电力系统内,面向电力系统外,这才有可能真正杀出一条路!特别是未来将围绕5G化,智能化的基础,还需要作出针对性的决策部署。

总之,电力物联网机会很大!未来将是物联世界,让我们相约2019年11月19-21日,相约2019全球物联网大会—寻找思考者!

声明:本文系《洞悉——物联网发展1000问》系列文章第四十篇,旨在希望通过系统性与行业专业视角就物联网产业当前发展现状与经济潜力予以分析和分享。IOT物联网,万物互联,互联万物。

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