電力:5G助力電力物聯網進程加速

行業資訊:

6月10日,記者從中興通訊獲悉,中興通訊股份有限公司與許繼電氣股份有限公司在河南許昌簽署戰略合作框架協議,雙方計劃聯合就5G通信助力“泛在電力物聯網”建設進行深入合作。中興通訊高級副總裁朱永濤,許繼電氣總經理孫繼強等相關領導出席了戰略合作協議簽署儀式。

6月18日訊:國網天津電科院承擔建設的“電力物聯網”天津市企業重點實驗室完成建設發展規劃,標誌著國網天津電力將加快打造國內首個電力物聯網省部級實驗室。該實驗室將進一步聚焦人工智能、大數據分析、狀態感知、先進通信技術等電力物聯網相關技術領域,支撐智慧能源轉型,服務美麗天津建設。

目前,該實驗室已建成網絡與信息安全、電能替代等16個實驗單元,承擔“面向新型城鎮的能源互聯網關鍵技術及應用”等國家重點研發計劃項目,以及天津市級科技項目等在研項目4項。

一、國網部署泛在電力物聯網

泛在電力物聯網是 5G 技術及物聯網概念在電力工業系統中應用的具體應用。未來電力工業系統,其實時通信與車聯網相似,對高速、低延時有剛性需求,也是區域調度、區域電力平衡、現貨市場結算等多方面的基礎。

電網會議中提出了“三型兩網”的融合,其本質是通過通信系統的升級帶來的業務拓展與豐富。“三型(樞紐型、平臺型、共享型)”是國網自身的目標定位,意在擺避免公司電網“管道化”的風險,也是提供能源服務發展服務的總結。“兩網(堅強智能電網、泛在電力物聯網)”的融合,本質上看是依靠泛在電力物聯網延伸電網感知範圍、提高數據頻度,進而更好的支撐電網(未來電網形態)運行。現有電網已經實現了調度自動化、用電計量收集等基礎,但仍然無法觸及目前 4.71 億終端用戶的高頻數據。未來電力工業系統,其實時通信與車聯網相似,對高速、低延時有剛性需求,也是區域調度、區域電力平衡、現貨市場結算等多方面的基礎。

圖1:配電物聯網概念圖

電力:5G助力電力物聯網進程加速

資料來源:智能輸配電器設備產業技術創新聯盟

根據國網安排,公司要在 2021 年初步建成、2024 年建成泛在電力物聯網。從投資角度看,前期的主要有三方面的機會:①各類電力設備的物聯網化改造,需要有低功耗嵌入式 CPU 芯片、高速通信芯片的支持;②傳感器及智能終端需求,用以拓展電網感知範圍與類別;③通信網絡與物聯網運行平臺建設,牽扯通信網、數據存儲、網絡安全等多個範疇。在這三方面建設的基礎之上,頂層的人工智能、大數據分析將會得以發揮巨大作用。

表1:打造泛在電力物聯網技術領域

電力:5G助力電力物聯網進程加速

按照國家電網的闡述,泛在電力物聯網是圍繞電力系統各環節,充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術、先進通信技術,實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互,具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特徵的智慧服務系統。我們認為,泛在電力物聯網是電網積極擁抱先進信息通信技術的重要體現,電網企業天然具備海量電力數據信息,通過應用先進的信息通信相關技術,不僅強化了智能電網的智能屬性,同時有望實現增量價值的挖掘。根據國網 2019 年工作會議精神,未來國網將聚焦建設世界一流能源互聯網企業,泛在電力物聯網是助力能源互聯網平臺企業建設和公司轉型升級的基礎。

圖2:國家“三型兩網”規劃

電力:5G助力電力物聯網進程加速

二、泛在電力物聯網的技術及應用

泛在電力物聯網帶來豐富的應用場景。在傳統電網領域,泛在電力物聯網的應用場景總體上可分為控制和採集兩大類。控制領域將從當前的星型集中連接模式向點到點分佈式連接切換,主站系統將逐步下沉,出現更多的本地就近控制和邊緣計算。採集類應用,在採集頻次、內容、雙向互動等各方面均將有較大變化。在新興領域,泛在電力物聯網將在統一感知、實物 ID 應用、精準主動搶修、虛擬電廠、智慧能源服務一站式辦理、大數據應用等領域,為電網企業和新興業務主體賦能。

泛在電力物聯網技術

2018 年 2 月,國網公司 2018 年度信息通信工作會議就提出了建設國網-電力物聯網 SG-eIoT (electric Internet of Things)的技術規劃。SG-eIoT 系統在技術上將分為終端、網絡、平臺、運維、安全等五大體系,打通輸電業務、變電業務、配電業務、用電業務、經營管理等五大業務場景,通過統一的物聯網平臺來接入各業務板塊的智能物聯設備,制訂各類電力終端接入系統的統一信道、數據模型、接入方式,以實現各類終端設備的即插即用。

圖3:“三型兩網”應用價值

電力:5G助力電力物聯網進程加速

當前來看,電網企業正面臨電網形態複雜化、電力市場化倒逼、數字化經濟打造多邊市場等三重挑戰。通過兩網融合建設,實現電力流、數據流貫穿能源生產、傳輸、消費全過程,泛在電力物聯網成為電網應用和社會應用的橋樑,平臺成為電網公司核心競爭力。在泛在電力物聯網的框架下,電網常規業務和戰略新興業務都在數據流的支撐下,不斷優化價值流向,通過資源共享共用推動能源生態圈價值共創。

國家電網公司明確,泛在物聯網將在電網現有的業務基礎上,從全息感知、泛在連接、開放共享、融合創新四個方面對公司的綜合能力進行提升,進而支撐“三型兩網、世界一流”發展戰略目標。

表2:泛在電力物聯網主要提升能力及內容

電力:5G助力電力物聯網進程加速

泛在電力物聯網,就是圍繞電力系統各環節,充分應用充分應用 “大雲物移智”(大數據、雲計算、物聯網、移動互聯網、人工智能)等現代信息技術和先進通信技術,實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互,具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特徵的智慧服務系統。

圖4:泛在電力物聯網架構

電力:5G助力電力物聯網進程加速

泛在電力物聯網技術架構包括感知層、網絡層、平臺層、應用層 4 個層次。在感知層,重點推動跨專業數據同源採集,實現配電側、用電側採集監控深度覆蓋並向客戶側和發電側延伸,提升終端智能化和邊緣計算水平;在網絡層,重點是構建“空天地”協同一體化電力通信網,增強網絡帶寬,提升網絡資源靈活調配能力;在平臺層,重點提升統一平臺支撐能力,實現數據高效處理和雲霧協同,實現超大規模終端的物聯管理;在應用層,重點是全面提升核心業務智慧化運營能力,積極打造能源互聯網生態。

圖5:泛在電力物聯網架構

電力:5G助力電力物聯網進程加速

泛在電力物聯網平臺的核心技術與產品涉及 6 個領域。國網泛在電力物聯網建設內容包括對內業務、對外業務、數據共享、基礎支撐、技術攻關和安全防護 6 個方面和 11 個重點方向。

表3:國網泛在電力物聯網關鍵技術及產品

電力:5G助力電力物聯網進程加速

泛在電力物聯網應用

在傳統電網領域,泛在電力物聯網的應用場景總體上可分為控制和採集兩大類。其中,控制類包含能分佈式配電自動化、用電負荷需求側響應、分佈式能源調控等;採集類主要包括高級計量、智能電網大視頻應用。未來在泛在電力物聯網應用場景下,控制領域將從當前的星型集中連接模式向點到點分佈式連接切換,主站系統將逐步下沉,出現更多的本地就近控制和邊緣計算。

表4:泛在電力物聯網分類應用

電力:5G助力電力物聯網進程加速

在新興領域,泛在電力物聯網將在統一感知、實物 ID 應用、精準主動搶修、虛擬電廠、智慧能源服務一站式辦理、大數據應用等領域,為電網企業和新興業務主體賦能。以綜合能源服務平臺為例,對於可以應用入口將能效服務共享平臺、省級客戶側用能服務平臺、新能源大數據平臺、車聯網、光伏雲網、智慧能源控制等系統,發揮規模化集聚效應;對外則可為各類新興業務主體統一提供併網、監控、計量、計費、交易、運維等平臺化共享服務。

圖6:泛在電力物聯網應用——智慧能源綜合服務平臺

電力:5G助力電力物聯網進程加速

三、泛在電力物聯網投資機會

國網智能化投入有望加速。2017 年國網智能化投資 124 億元,其中信息化和通信分別投資53 億和 70 億,同比分別增 7.5%和 15%。到 2018 年底,國網公司建成全球規模最大的電力專用通信網,光纜總長達 152.08 萬千米,設備 52.77 萬臺/套,站點 8.8 萬座,骨幹網帶寬 400Gbps,承載各類業務通道 40.32 萬餘條。考慮到泛在電力特聯網全面建設即將展開,未來幾年電網智能化投資金額與佔比有望同時快速提升。

圖7:我國電力信息化投資金額

電力:5G助力電力物聯網進程加速

未來三年將是泛在電力物聯網建設攻關期。按照國網的部署,2019 年到 2021年是這一戰略的突破和攻堅期,到 2021 年初步建成泛在電力物聯網,到 2024年基本建成泛在電力物聯網。其中,2019 年重點完成泛在電力物聯網分項建設方案,開展投資論證和效益分析,完成試點示範;2020-2021 年重點完成試點示範推廣建設,智慧物聯體系建設初步完成。

表5:泛在電力物聯網投資機會解析

電力:5G助力電力物聯網進程加速

泛在電力物聯網對於電網企業的轉型發展具有深遠意義,未來將是國網發展的戰略重心。


凡註明“來源:財財數據”字樣文章,版權均屬於財財數據,轉載請必須註明來源為:財財數據,違反者本公司將追究相關法律責任。


分享到:


相關文章: