摘要: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。
关键词:电力物联网;新能源;发展
泛在电力物联网是以电力系统为核心,结合智能终端传感器、通信网、人工智能和云平台技术构成的复杂多网流系统,其具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点。
1 泛在电力物联网的基本特征
泛在电力物联网立足现有电网实体与通信技术,将不同能源系统物理互联、时空信息互联、商业互联相融合,具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特征。全息感知是指通过RFID、传感器等,动态获取“发–输–变–用”各个环节不同设备、不同用户的状态信息。泛在连接指通过电力专网或移动网络将电力系统中所有设备、用户的信息和数据全时空连接。开放共享指在统一平台上利用智能技术对数据进行共享和管理,提高数据质量,挖掘有效信息,实现数据上下贯通,全方位实时交互。融合创新即通过不同设备、用户,不同时空信息,对内实现全业务在线,电网安全稳定运行。对外建成智慧综合能源服务平台,开拓电力市场,促进电力改革。
2泛在电力物联网的建设目标
发挥泛在物联网大数据的优势是其建设的主要目标。电力数据来源各异,包含控制、计量、监测等不同类型、不同时空尺度,实现海量数据统一分析及深度挖掘,是其首要建设目标。电力数据服务对象不同,打破数据壁垒,实现不同业务贯通是其第二阶段建设目标。最终将电力数据应用于各行各业,推广不同行业广泛参与的商业模式是其最终建设目标。可以预见,随着泛在电力物联网的实现,以机器学习和深度学习为代表的大数据及人工智能技术等数据知识挖掘技术将得到广泛应用与发展。
3综合能源服务应运而生
国家电网公司在2019年“两会”报告以及多个场合提出了“三型两网”新的战略目标,同时也提出了建设运营好“两网”即“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”的观点。
坚强智能电网早已成为国网名片,众多能源行业对该领域可望而不可即,与新能源的融合度不高。作为其第二张重要名片——泛在电力物联网,却为众多新能源企业提供了无限可能,这一万亿级市场空间很明显也将超越坚强智能电网。
在能源结构转型和低碳化发展的大势之下,互联网、大数据、物联网等新技术的发展以及与能源行业的深度融合,将打破长久以来传统能源体系封闭的垄断结构,不同能源品种单独规划、设计、运行的传统模式已经不能满足终端用户多元化能源生产和消费需求,新型综合能源服务商新业态必将应运而生成为市场的主角。国家电网公司进一步提出,要紧紧抓住2019~2021的战略突破期,到2021年初步建成泛在电力物联网;通过3年提升,到2024年建成泛在电力物联网。智研咨询的数据,预计智能电网2017~2021的投资复合增速有望超过31%,2021年将突破2万亿元。此外,泛在电力物联网还将在虚拟电厂、智慧能源服务、大数据应用等领域,为电网企业和新兴业务主体赋能。
4泛在电力物联网的应用前景
泛在电力物联网技术“发输变用”的多个场景广泛应用。有些技术已经开始应用,如实物 ID 用于电网资产评估,有些现在还不具备落地条件,需要不断推广应用。
泛在电力物联网整体体系构架的推广应用可有力促进智能芯片和智能化电力传感器的研发,一体化通信网络的设计,物联网管理平台的建立,并最终制定多项指导泛在电力物联网建设的国家标准和行业标准。
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4.1 提高电网安全经济运行水平
目前我国电网存在能源分布不均,网架结构不合理,电网调节能力不足等问题。泛在电力物联网通过物联网技术,可以有效解决这些问题,促进电力系统“发–输–变–配”各个环节的安全稳定运行。
结合物联网技术,研发风能、太阳能、负荷实时监测和功率预测系统,建立以火电机组为底层支撑的能源统一调控系统。
结合物联网技术提高输电环节可靠性、设备状态自动诊断技术,利用智能传感及智能终端提升保护、通信等二次设备的感知能力和终端智能,实现联合处理、数据传输、综合判断等功能,提高电网的智能化水平和可靠性程度。
结合电力物联网技术,建立智能配电管理系统(IDMS),实现配网状态监测、智能巡检、快速故障诊断恢复、优化运行控制与管理全部在线;对于难以线上工作的现场作业环节,通过电子身份认证、电子工作票,在线监督,可以降低人员冗余,提高工作效率。
4.2 促进清洁能源消纳
目前我国电网中风电、光伏等清洁能源占比低,且三北地区弃风、弃光现象严重,泛在电力物联网的建设将极大促进清洁能源消纳。结合物联网的全息感知,可以实现源、网、荷、储的灵活互动;利用人工智能等技术,对风电、光伏进行超短期发电预测,结合负荷情况,通过市场激励用户主动参与清洁能源消纳;将分布式新能源聚合成实体,形成虚拟电厂,以多能互补的形式提高分布式新能源的友好并网水平和电网可调控容量占比,并且优化调度实现跨区域协调控制,促进集中式新能源省间交易和分布式新能源省内交易。
4.3 打造智慧能源服务平台
智慧能源服务平台为电网,用户提供了互动平台。利用合理的商业模式与激励政策提升用户参与电力互动的积极性,通过电动汽车参与电网调峰调频对用户进行电价补偿,通过智慧能源服务平台将传统能源企业、园区工业、智慧城市、新兴企业全部纳入服务范围,通过电动汽车联网、光伏云网、终端边缘计算等技术,提供基础供电服务以外的互联网金融、大数据运营、线上供应链金融等新型能源服务,从而建成涵盖发电运营、电网、政府、金融机构、第三方投资、用户、装置制造等在内的能源生态体系。
4.4提升电网资产管理水平
电网企业提出开展资产全寿命周期管理工作,以全寿命周期为主线的成本管理,实现资产的物资流、信息流、价值流有效合一的集约化管理,实现资产的全过程、精益化管理。
随着电网规模的扩大,输、变、配电设备数量及异动量迅速增多且运行情况更加复杂,设备资产全寿命周期管理工作也愈发艰难。
传统的设备巡检工作主要依靠人力或电子设备进行巡视,面对庞大的巡检任务,一方面对于人员巡检监督机制提出了更高的要求,另一方面设备巡检、管理、分析、评估的高度集中也迫切需要一种新的智能化手段。泛在电力物联网,利用实物 ID 数据,实现设备资产规划、采购、建设、运行等全方位在线评估,线下操作;与此同时,营销员、物资人员和建设人员也可以利用实物 ID 的动态数据,实现帐、卡、物数据更新的惟一性、完整性、准确性和及时性,提高设备账、卡、物的管理水平。物联网实物 ID 技术可以实现设备资产管理的标识、感知和信息传送,提升电网资产管理水平。
结语
泛在电力物联网也给新能源行业带来无限想象空间,“泛在电力物联网能够实现能源互联互通、智能服务和更高效的资源配置,使能源的开发利用更加高效便捷。我对泛电力物联网建设非常期待,也希望能积极参与这样的供给侧创新服务,实现需求侧更高质量的发展。”
参考文献
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[2]朱永利,石鑫,王刘旺.人工智能在电力系统中应用的近期研究热点介绍[J].发电技术,2018,39(3):204-212.
论文作者:王国兴
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/5
标签:电网论文; 电力论文; 能源论文; 数据论文; 智能论文; 新能源论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第17期论文;