什么是泛在电力物联网?

3月8日,国家电网组织召开泛在电力物联网建设工作部署电视电话会议,会议明确提出: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。
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。
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;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。

如何建设泛在电力物联网?

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。
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:

  • 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。
  • 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。
  • 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”。

    泛在电力物联网建设内容有哪些?

    从架构上来看,泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层4层结构。
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    图1:“泛在电力物联网”技术架构
    从技术视角看,通过应用层承载对内业务、对外业务7个方向的建设内容,通过感知层、网络层和平台层承载数据共享、基础支撑2个方向的建设内容,技术攻关和安全防护2个方向的建设内容贯穿各层次。
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    图2:建设内容
    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:

  • 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。

  • 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。
  • 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。
  • 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。

国家电网已围绕三年攻坚目标,将重点任务划分为 “统一组织建设”(2019年初步规划23项重点工作)、“专项试点建设”(2019年初步规划22项试点任务)和“创新探索研究”(2019年初步规划12项研究任务)分类分批组织开展建设。整体要求是成熟的马上组织落地实施,试点和创新探索的按照“一年试点、两年推广、三年见效”的实施策略组织开展,同时选取省、地市、县、园区不同层级组织开展综合示范。

应用场景

在传统电网领域,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。控制领域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。采集类应用,在采集频次、内容、双向互动等各方面 均将有较大变化。
在新兴领域,泛在电力物联网将在统一感知、实物 ID 应 用、精准主动抢修、虚拟电厂、智慧能源服务一站式办理、大数据应用等领 域,为电网企业和新兴业务主体赋能
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。

    智能终端

    深圳曼顿科技-物联网空开、智慧电箱

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国网电动汽车公司-电动汽车充电桩

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郑州泰恩科技-电力开关柜无线测温

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美国斯维隆-变压器在线监测仪

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云平台

南京新联电能云服务有限公司-智慧能源云平台

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恒华科技-配电监测云平台

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泛在电力物联网建设总体方案
泛在电力物联网深度解码之一:架构、场景、投资机会.pdf