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数字驱动电力数字化转型
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文章来源:电网技术网 添加人:admin   添加时间:2020-11-26

  今年电力数字新基建提出了十大重点任务,这十大重点任务主要是围绕电力数字化转型而制定。电网当前面临的问题,从大方向来看是源网荷储的协同问题,从具体来看,是新能源并网后的消纳问题。未来的能源结构的频率和潮流特征不同于现有的基于火电、水电的网络特征。习总书记提出中国要努力争取在2060年前实现碳中和,意味着新能源网络的频率特征将会是一个新型的动态特征,会是常态化的存在。与此同时,国网和南网当前的资产资源丰富大,产生的数据种类和数据量非常大,而数据的价值挖掘尚处于大数据应用的初级阶段。面对能源形态的变化,一次设施和数字化技术的融合度还不充分,表现在二次设备的功能较为单一,与ICT新技术融合不够,新技术与电力业务结合度不够。要解决当前电网面临的这些根本问题,需要一个围绕数据驱动建立的一体化的数据采集、预测、控制、调度、应用各层面系统,这其中电力大数据平台是驱动电力数据运转的核心,通过大数据的处理来驱动源网荷储协同、一二次设施规划、数据和应用的智能连接以及数据的商业运营。


  针对电力行业数字新基建十大任务中数据融合应用的核心问题,烽火通信总工程师、中国电机工程学会专委会委员李铿在近期电力会议中从电力数据融合的锚点、强健电力数据的动脉、5G为数据应用带来创新跨越、电力数据和应用合龙、构建多层次数据处理平台、电力数据价值变现和升级等多个方面介绍了中国信科集团以电力数据为中心的“云-管-边-端”解决方案。
  
  电网数据融合的锚点:边缘物联网关通过兼容不同的通信协议,屏蔽底层的业务数据差异,实现营销和配电数据的采集、就地处理,并可与上层的物联平台、调度平台、营销平台互通。它可利用微服务的架构,搭载AI智能分析,通过中心云的数据编排和APP应用,实现各类业务创新。边缘物联网关未来会成为源网荷储的基层综合数据处理节点,非常重要。
  
  强健电力数据的毛细网络:电力数据其实是OT和 IT数据的结合,底层数据协议具备多样性,且有应用场景多的特点,可以采用高速无源光网络、工业以太网、电力线载波、公众无线通信、5G以及微功率无线等近程通信技术实现底层数据的统一收集。
  
  强健电力数据的动脉:以前电力骨干通信网承载的主要是调控数据,现在可能会承载AR/VR的数据,需要考虑实时性和非实时性业务的融合承载。未来的电力骨干通信网络将向更高速率、更大带宽、更长传输距离、更加智能化的趋势发展,同时网络层次需要扁平化,并且满足电力业务智能调控、融合承载的高可靠要求。
  
  5G应用为电力数据应用带来创新跨越:从实验室的研究来看,5G技术对于业务切片和业务特性的识别,将给电力数据应用创新提供跨越式的实现手段。但需要考虑5G在现有使用范围内的安全原则问题,通常5G技术用于配网侧或者某些边缘节点控制侧。后续中国信科将和湖北省电力成立联合实验机构共同探索5G的安全性问题。
  
  电力数据和应用合龙:源网储荷协同涉及全程全域的管理控制问题,当前电网收集的数据主要服务于较高电压等级的全域调度和事态感知,缺乏对实时性及全局性问题的考虑。电力网络需要增加边缘层,通过边缘层来解决云边的通信协同、算力协同以及应用协同。这几个协同处理好以后,才能在全程全域的业务中真正做到实时性和全局性,最终实现数字孪生。目前中国信科和中国电科院共同承担了源网荷储广域控制系统的国家项目。项目中,中国信科主要承担了边缘计算平台的建设。
  
  数字驱动的核心:数据中台是数据的业务化,是根据业务的需要来构筑数据。在湖北武汉的楚天云建设中,中国信科已经具备了数据中台的实践能力。中国信科通过楚天云为省政府构建了人口、法人、环境、经济等多个数据库,并且把湖北省所有厅局委办大约1000余个业务应用迁移上云。楚天云在今年的抗疫战斗中,为湖北健康码的实施及疫情监控,贡献了巨大的力量,充分验证了中国信科在数据中台领域的建设实力
  
  电力数据的价值变现和升级:人工智能是电力数据价值的变现和升级,中国信科与国家电网、南方电网已经共同开展了典型电力业务场景下AI应用场景验证,主要包括有电网生态感知,AI辅助电力调度业务智能化,AI和VR技术结合实现自动化巡检和故障判定等,并已在华中电网实现部分业务的应用。
  
  数据的多层次处理:数据中心是数据处理的中心,同时也是数据服务的平台。数据服务平台可以实现数据多层次的处理,把算力、网络、基础设施的模块标准化后,可以快速搭建不同类型的数据中心。中国信科在数据结构上做了很多工作,既可以实现抱杆式的小型数据中心,也可以实现模块化的大型数据中心,从而将能源大数据中心和边缘数据中心互动起来,共同构建电力多层次的数据处理平台。
  
  电力数据安全的根本保障:电力数据的传统安全保障可以通过建设强大的网闸,提供很好的加密方式来实现,但根本性的安全保障是应该坚持不断的国产化。在数据安全领域,中国信科选择了两条策略,一是采用集团下长江计算自主打造的服务器计算底座,来打造自己的服务底座,同时采用自己技术开发的云操作系统作为运行平台。另一方面,比如数据库、中间件,以及存储的话,则是希望和业界共同来搭建一个国产化的生态系统。
  
  上述是中国信科对电力数据各个方面的整体考虑,实际上是按照数字课题构筑了整个电力数字化转型的支撑能力。中国信科目前在电力数据端到端支撑能力的各个层面都做了相应的工作。有些领域已经有了很好的实践,有些领域正在和电力同行进行合作,而有些领域已经有了很清晰的路标, 比如智能终端、5G建设,电力通信网络,集中和边缘数据中心,大数据+人工智能等等。通过中国信科集团,我们有信心和电力共同迎接能源互联网时代的到来。  

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