2019年中國泛在電力物聯(lián)網(wǎng)簡介、建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的意義及未來建設(shè)重點分析[圖]

泛在電力物聯(lián)網(wǎng) 李玲玲 2019-05-17 05:46 來源：智研咨詢

一、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是什么？

1、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)成為當(dāng)下國網(wǎng)最重要任務(wù)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)計劃已經(jīng)醞釀1年有余。在2018年年初，國家電網(wǎng)公司信息通信工作會議上已提出要打造全業(yè)務(wù)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”，建設(shè)智慧企業(yè)，引領(lǐng)具有卓越競爭力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建設(shè)。此后華為與南瑞信通積極響應(yīng)，推出IoT-G230MHz“使能全業(yè)務(wù)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”方案（其是基于4.5G，面向5G的解決方案，通過電科院測試，具有全頻段，抗干擾等9大優(yōu)勢），之后電科院副院長王繼業(yè)發(fā)表專題報告進一步明確了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)形式，產(chǎn)業(yè)關(guān)注度逐節(jié)提升。

隨著如何建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念的明晰，國網(wǎng)對其部署的節(jié)奏也在加快。2019年兩會上國網(wǎng)正式提出建設(shè)“三型兩網(wǎng)”的戰(zhàn)略目標(biāo)（兩網(wǎng)：堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)）規(guī)劃。3月8日國網(wǎng)董事長寇偉及眾領(lǐng)導(dǎo)于北京召開“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”專項部署工作會議，董事長寇偉表示國網(wǎng)“最緊迫、最重要的任務(wù)就是加快推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)”，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略地位之高不言而喻。會議提出兩階段戰(zhàn)略建設(shè)安排，至2021年初步建成網(wǎng)路，基本實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)貫通，初步實現(xiàn)統(tǒng)一物聯(lián)管理等目標(biāo)；至2024年建成該網(wǎng)路，全面實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)貫通和統(tǒng)一物聯(lián)管理等要求。作為實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)全面感知等特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)由國網(wǎng)層面統(tǒng)一推動望加速推進相關(guān)企業(yè)的業(yè)務(wù)拓展。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主要大事記

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國網(wǎng)明確泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將分兩個階段建設(shè)

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12、如何理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng)？

“泛在網(wǎng)”即廣泛存在的網(wǎng)絡(luò)，它以無所不在、無所不包、無所不能為基本特征，以實現(xiàn)在任何時間、任何地點、任何人、任何物都能順暢地通信為目標(biāo)。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，就是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進通信技術(shù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)，其實質(zhì)是實現(xiàn)各種信息傳感設(shè)備與通信信息資源的（互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)甚至電力通信專網(wǎng)）結(jié)合，從而形成具有自我標(biāo)識、感知和智能處理的物理實體。具有連接的泛在性、終端的智能化、數(shù)據(jù)的共享性、服務(wù)的平臺化四大特征。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)具有四大特征

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二、強調(diào)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)意在何為？

2.1、泛在電力網(wǎng)是堅強智能電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級的必要環(huán)節(jié)

1、國網(wǎng)規(guī)劃2020年全面建成智能電網(wǎng)，當(dāng)前已具備堅實基礎(chǔ)

2019年1月，國家電網(wǎng)公司在北京召開兩會，會上提出了建設(shè)“三型兩網(wǎng)”的目標(biāo)，所謂的兩網(wǎng)，指的就是堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。堅強智能電網(wǎng)是以特高壓骨干網(wǎng)架和各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個壞節(jié)，覆蓋所有電壓等級，以信息化、自動化、互動化為特征，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的一體化融合的堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。我國自2007年華東電網(wǎng)提出“智能電網(wǎng)可研項目”以來，已經(jīng)過10余年，目前國內(nèi)配網(wǎng)自動化與智能電表覆蓋率都實現(xiàn)了明顯的提升。

依照國網(wǎng)規(guī)劃，2020年將全面建成堅強智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備全面達到全國領(lǐng)先水平。細(xì)分目標(biāo)又可以劃分為發(fā)電、線路、變電、配電、用電服務(wù)、調(diào)度環(huán)節(jié)和通信信息平臺七大方面。

目前智能電網(wǎng)運行順利，而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)尚存在難點。從“兩網(wǎng)”看，智能電網(wǎng)運行得到了市場充分考驗。而主要靠“大云物移智”等新型信息通信技術(shù)支撐的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，存在著難點——電力行業(yè)有著一系列的特殊性，如電力產(chǎn)品產(chǎn)供銷瞬間完成、不能儲存、投資短期難以見效、社會效益無法用財務(wù)衡量計算等，“大云物移智”要結(jié)合電力領(lǐng)域中的特有屬性來應(yīng)用。

國網(wǎng)對2020年堅強智能電網(wǎng)建設(shè)提出具體目標(biāo)

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能源互聯(lián)網(wǎng)是順應(yīng)能源發(fā)展的必然形態(tài)

建設(shè)運營好“兩網(wǎng)”，其最終目的為了實現(xiàn)建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的目標(biāo)追求。能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成，需要智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)“兩網(wǎng)”的深入融合，因此泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)不可或缺。

電網(wǎng)的發(fā)展可以分為三個階段

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能源互聯(lián)網(wǎng)是源、網(wǎng)、荷、儲、人等各能源參與方互聯(lián)的基礎(chǔ)平臺，能源參與者可能同時具備能源生產(chǎn)與消費的雙重身份，實現(xiàn)多種能源的相互轉(zhuǎn)化和優(yōu)化配臵，通過能源流、業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流的三流合一，實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)”式的雙向交互、平等共享及服務(wù)增值。

能源互聯(lián)網(wǎng)屬于典型的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，以電網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)樞紐，連接能源生產(chǎn)和能源消費。通過先進信息、通訊、大數(shù)據(jù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合，建設(shè)發(fā)、輸、配、用、儲等環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通、全息感知、高效分析、智能控制、靈活共享的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)能源供需的實時匹配、安全經(jīng)濟、智能響應(yīng)、高效服務(wù)。

能源互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

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2、兩網(wǎng)融合戰(zhàn)略是破解當(dāng)前傳統(tǒng)電力行業(yè)瓶頸的有效途徑

新能源占比提高導(dǎo)致電網(wǎng)形態(tài)發(fā)生變化、電改降費導(dǎo)向使傳統(tǒng)電力企業(yè)經(jīng)營遭遇壓力和數(shù)字互聯(lián)經(jīng)濟促社會經(jīng)濟形態(tài)發(fā)展變化是當(dāng)前電力行業(yè)面臨的三大突出問題，能源互聯(lián)網(wǎng)是順應(yīng)能源和數(shù)字信息融合發(fā)展趨勢的產(chǎn)物，望解決上述問題，而建設(shè)泛在互聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展變革的有效前臵途徑。

電力行業(yè)發(fā)展難題要求必須發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)

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電網(wǎng)形態(tài)發(fā)生變化：由于風(fēng)光發(fā)電具有間歇性，對系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力（調(diào)峰、調(diào)頻）提出更高要求，而我國電源結(jié)構(gòu)單一，缺少調(diào)峰、調(diào)頻機組，儲能技術(shù)尚未大規(guī)模應(yīng)用，導(dǎo)致電網(wǎng)靈活性不足，造成棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。用戶側(cè)新能源大量涌現(xiàn)，時空不定、潮流雙向。電網(wǎng)缺乏與外部環(huán)境的互動，導(dǎo)致新能源消納與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行之間的矛盾日益突出。

企業(yè)經(jīng)營遇到瓶頸：一是市場競爭主體增多。隨著電力體制改革進一步深入（9號文放開售電側(cè)和增量配網(wǎng)業(yè)務(wù)），上千家售電公司涌現(xiàn)。同時“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃促使行業(yè)外公司采用互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新方法開展跨界經(jīng)營，資本快速涌入。二是新能源的大量建設(shè)。導(dǎo)致傳統(tǒng)電量增長減速，特別是分布式電源大量出現(xiàn)，形成產(chǎn)銷一體和供需直接交易。

同時政府提出降低輸配電價的工作要求，發(fā)電與輸電企業(yè)面臨的壓力在增大。

社會經(jīng)濟形態(tài)發(fā)生變化：互聯(lián)網(wǎng)思維和技術(shù)推動社會進入網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟時代，社會多要素共享已經(jīng)成為新一輪科技競爭和產(chǎn)業(yè)革命的新業(yè)態(tài)、新模式。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟通過平臺對接匹配供需雙方，打造雙邊市場，顛覆了很多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，同時也有諸多行業(yè)依托互聯(lián)網(wǎng)思維形成新業(yè)態(tài)。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟對傳統(tǒng)電力工業(yè)帶來巨大的挑戰(zhàn)，經(jīng)營模式面臨調(diào)整與變革。

我們認(rèn)為國網(wǎng)提出的“三型兩網(wǎng)”建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略是解決上述三個問題的的有效途徑，未來基于5G、人工智能等眾多互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和模式，望對傳統(tǒng)電網(wǎng)進行賦能。

3、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是國網(wǎng)“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略目標(biāo)的重要拼圖

2019年1月，國家電網(wǎng)公司在北京召開內(nèi)部兩會，會上提出了建設(shè)“三型兩網(wǎng)”的目標(biāo)，三型指的是建設(shè)具有樞紐型、平臺型、共享型特征的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，兩網(wǎng)指的是建設(shè)運營好堅強智能電網(wǎng)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任曾鳴認(rèn)為：“國家電網(wǎng)提出的“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略，“三型”是目標(biāo)，而“兩網(wǎng)”是實現(xiàn)目標(biāo)的手段。

堅強智能電網(wǎng)，主要指能源的供給側(cè)，或者說電力供給側(cè)，主要強調(diào)以特高壓為骨干網(wǎng)架的多級電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，也就是“堅強智能電網(wǎng)”。它非常關(guān)鍵，也是中國能源和電力供給側(cè)進行結(jié)構(gòu)性改革必須有的基礎(chǔ)支撐。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，側(cè)重用戶側(cè)或者說能源的需求側(cè)，指利用“大云物移智”（大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市）等先進信息通信技術(shù)，促進能源需求側(cè)實現(xiàn)多元化、低碳清潔化、綜合化發(fā)展，提升能效的同時降低對環(huán)境的負(fù)面影響，從而實現(xiàn)用能、運維成本不斷降低，也更好滿足用戶對多種能源的需求。

由此可見，供應(yīng)側(cè)的堅強智能電網(wǎng)和需求側(cè)的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，二者“一供一需”，密切相關(guān)、無法割裂。長遠(yuǎn)來看將促進源-網(wǎng)-荷-儲的協(xié)調(diào)互動，減少“三棄”，切實彌補可再生能源的發(fā)展短板。“兩網(wǎng)”之間的互動，是需求側(cè)與供應(yīng)側(cè)的互動，即堅強智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)互動，——這是國家電網(wǎng)有限公司提出“兩網(wǎng)”的重大意義。

智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合能帶來巨大優(yōu)勢

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三、三維度看未來建設(shè)重點

1、三維度看未來建設(shè)重點——現(xiàn)有的不足

目前來看，國網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用方面，尚存不足，主要表現(xiàn)在：（1）企業(yè)運營方面，數(shù)據(jù)尚未實現(xiàn)有效貫通，數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，跨專業(yè)流程不貫通；（2）電網(wǎng)運行方面，營配數(shù)據(jù)不貫通，輸電業(yè)務(wù)大范圍、大規(guī)模優(yōu)化資源配置能力不強，清潔能源跨區(qū)市場消納機制缺乏；（3）新興業(yè)務(wù)方面，尚未形成規(guī)模，對外開放和共享不夠充分等。

國網(wǎng)在電力物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)的不足

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2、三維度看未來建設(shè)重點——功能的實現(xiàn)

基于電力物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)以及目前電網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的不足，以及泛在電力物聯(lián)網(wǎng)功能的實現(xiàn)，我們預(yù)計，國網(wǎng)未來幾年在電力物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的建設(shè)重心在于：（1）感知層與網(wǎng)絡(luò)層：配電側(cè)、用電側(cè)終端布點以及無線專網(wǎng)等的建設(shè)，是根基?；仡櫄v史，我國在電網(wǎng)領(lǐng)域的投資“重輸電，輕配電”，在輸電側(cè)，無論是光纖通信網(wǎng)的建設(shè)，還是針對變壓器等核心設(shè)備的在線監(jiān)測，都已經(jīng)有相對較好的基礎(chǔ)。而在配網(wǎng)、用電側(cè)，通信網(wǎng)絡(luò)的接入和覆蓋深度較為薄弱，采集終端缺乏統(tǒng)一物聯(lián)管理。我們認(rèn)為，配用電側(cè)是電網(wǎng)數(shù)據(jù)的主要來源之一，也是電網(wǎng)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中最基礎(chǔ)的一環(huán)，我們預(yù)計也將是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)第一階段的重心，包括：（1）各類具有物聯(lián)網(wǎng)屬性的數(shù)據(jù)采集設(shè)施的密集布點；（2）解決配電網(wǎng)最后一公里通信問題的電力無線專網(wǎng)的建設(shè)等。（2）平臺層和應(yīng)用層：平臺層是基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效處理，通過應(yīng)用實現(xiàn)物聯(lián)管理。

平臺層主要是國網(wǎng)的云平臺的建設(shè)，包括企業(yè)管理云、公共服務(wù)云和生產(chǎn)控制云。企業(yè)管理云支撐企業(yè)管理、分析決策、綜合管理類業(yè)務(wù)；公共服務(wù)云支撐電力營銷、客戶服務(wù)、電子商務(wù)等業(yè)務(wù)；生產(chǎn)控制云支撐調(diào)控運行及其管理業(yè)務(wù)。

國網(wǎng)三朵云

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我們認(rèn)為，三朵云是國網(wǎng)提升運營效率、創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式的核心平臺，而三朵云上各類應(yīng)用的開發(fā)，是國網(wǎng)未來業(yè)務(wù)發(fā)展和創(chuàng)新最具看點的地方。在具體應(yīng)用方面，目前已經(jīng)提出的方向如：構(gòu)建虛擬電廠解決清潔能源跨區(qū)跨省交易，促進清潔能源消納、綜合智慧能源服務(wù)、大數(shù)據(jù)運營、大數(shù)據(jù)征信等等。

虛擬電廠促進清潔能源消納

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智慧能源服務(wù)平臺提供信息對接、供需匹配、交易撮合

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3、三維度看未來建設(shè)重點——網(wǎng)省的規(guī)劃

國網(wǎng)各網(wǎng)省公司，積極推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)工作部署，部分地區(qū)已推出重點工作計劃、專項建設(shè)任務(wù)等。目前看，各網(wǎng)省公司提出的重點建設(shè)方向，主要在電力無線專網(wǎng)建設(shè)、信息采集終端推廣、虛擬電廠、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、智慧能源服務(wù)等領(lǐng)域，我們預(yù)計未來還會不斷有新的方向、業(yè)務(wù)形態(tài)出現(xiàn)，比如精益運檢、網(wǎng)絡(luò)信息安全、人工智能的運用等。

各地區(qū)針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的工作部署

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4、總結(jié)

結(jié)合泛在電力物聯(lián)網(wǎng)功能實現(xiàn)、以及部分網(wǎng)省公司已經(jīng)出臺的建設(shè)規(guī)劃，我們預(yù)計泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重點在于（1）感知層：深化傳感及智能終端建設(shè)；（2）網(wǎng)絡(luò)層：加強通信網(wǎng)建設(shè)，形成無線專網(wǎng)、光纖等混合通信方式；（3）平臺層及運用層：電力交易、運營數(shù)據(jù)服務(wù)、精益運檢、供電服務(wù)指揮等平臺及數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，運用數(shù)據(jù)治理技術(shù)、智能分析技術(shù)、物聯(lián)管理技術(shù)；（4）網(wǎng)絡(luò)信息安全等。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)重點