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徐丙垠:泛在電力物聯(lián)網將帶動 電力系統(tǒng)形成巨大產業(yè)鏈

2019-04-14

  山東理工大學智能電網研究院院長、博士生導師徐丙垠長期致力于配電網繼電保護與自動化,、智能配電網研究,。近日,徐丙垠在接受本報記者采訪時表示,,目前配電自動化系統(tǒng)存在的“痛點”,,可以通過建設配電物聯(lián)網來解決,,建設泛在電力物聯(lián)網將帶動電力系統(tǒng)形成巨大產業(yè)鏈。

  記者:國家電網有限公司年初提出了“三型兩網,、世界一流”的戰(zhàn)略目標,。您長期研究配電自動化,請談談泛在電力物聯(lián)網與配電自動化系統(tǒng)之間的關系,。

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  徐丙垠:建設泛在電力物聯(lián)網,,其中覆蓋配電網的部分應是重點,稱為配電物聯(lián)網,。一方面,,目前我國的配電網仍然比較薄弱,制約了供電安全性與可靠性進一步提升,,需要通過建設一流配電網以及與之相適應的配電物聯(lián)網來補齊短板,。另一方面,分布式電源,、儲能裝置與電動車的接入都在配電網側,用戶與電網的互動主要在配電網中進行,,需要通過配電物聯(lián)網的建設支持分布式電源即插即用,,實現源儲荷網之間的實時友好互動。

  常規(guī)的配電自動化系統(tǒng)主要針對中壓配電網的監(jiān)控與故障處理,,很少覆蓋低壓配電網,,幾乎不涉及負荷側,難以實現分布式電源管理,、虛擬發(fā)電廠,、需求響應等高級應用功能,也不能為其他系統(tǒng)提供配電網的全景數據,。而且,,目前的配電自動化系統(tǒng)是一個主從式集中控制系統(tǒng),沒有解決好終端之間的對等通信與數據安全交換問題,,不能很好地支持分布式自治控制功能,。由于缺少統(tǒng)一的數據模型,硬件與軟件設計開放性差,,配電終端與應用軟件的即插即用無法實現,。

  配電物聯(lián)網是配電自動化系統(tǒng)的擴展、升級與提高,,具備良好的安全性與開放性,,能夠更好地支持面向智能配電網與主動配電網的各種應用,是配電自動化系統(tǒng)發(fā)展的新階段,。目前配電自動化系統(tǒng)存在的“痛點”,,可以通過建設配電物聯(lián)網來解決,。

  記者:您認為泛在電力物聯(lián)網建設需要哪些核心技術?

  徐丙垠:泛在電力物聯(lián)網實現所有電力設備,、運行管理人員和用戶的互聯(lián)互通,,其中的終端與信息處理系統(tǒng)要做到即插即用;軟件設計應打破過去一個廠家包辦的封閉式做法,,將應用軟件通過開放式應用程序接口訪問底層數據,,使其像智能手機一樣,支持第三方APP接入,。

  目前的通信協(xié)議(如IEC101/104)只是解決了數據傳輸的標準化問題,,并沒有對“數據是什么(即數據模型)”做出統(tǒng)一定義。APP在訪問數據時,,只有通過查看數據源裝置(系統(tǒng))設計者提供的信息點表文件,,才能了解數據的來源與含義。而信息點表是由各個廠家自行定義的,,因此,,系統(tǒng)的安裝調試工作量非常大,并且制約了第三方APP的開發(fā)與應用,,限制了新技術的發(fā)展,。解決問題的途徑,是采用全球統(tǒng)一的數據模型,??梢哉f,沒有統(tǒng)一的數據模型,,就不可能有真正意義的泛在電力物聯(lián)網,。

  現在發(fā)布的國際電工標準數據模型,主要覆蓋了變電站自動化,、配電自動化與分布式電源等部分的應用,,還有相當一部分應用沒有標準模型。在建設泛在電力物聯(lián)網過程中,,一方面要遵循國際電工標準模型,,避免另起爐灶,做重復性的工作,;另一方面也要積極參加國際電工標準的制定工作,,既滿足電力物聯(lián)網建設的需要,同時也推動我國研究成果成為國際標準,。

  在網絡安全方面也需要核心技術?,F有的電力自動化信息系統(tǒng)是一個相對封閉的系統(tǒng),一般局限在專用網內,,而泛在電力物聯(lián)網是一個開放的系統(tǒng),,要滿足公用網中終端與用戶的訪問需求,,對網絡安全提出了更高的要求。此外,,泛在電力物聯(lián)網中的終端具備邊緣計算功能,,能夠實現分布式自治控制,例如饋線終端不依賴于主站實現故障隔離與供電恢復控制,,分布式電源終端能夠接收上游開關動作的信息,,在配電線路出現孤島運行狀態(tài)時將分布式電源切除,這就要求終端之間能夠進行實時對等通信,。目前,,終端與主站通信的加密措施耗費大量的軟件與硬件資源,不適用于終端之間通信的安全防護,,需要研究針對分布式控制的安全加密技術,。

  另外兩項核心技術是大數據與人工智能(AI)技術的應用。泛在電力物聯(lián)網全面感知電力系統(tǒng)運行與業(yè)務狀態(tài),,運用大數據與 AI技術分析所獲取的海量感知數據,,實現電力系統(tǒng)優(yōu)化運行、電力設備故障預警與用戶行為分析,、市場風險控制等高級應用,,對提高電力系統(tǒng)的運行安全可靠性與運行效率、改善用戶服務質量具有十分重要的意義,。

  記者:您認為泛在電力物聯(lián)網將會帶動哪些產業(yè)的發(fā)展?

  徐丙垠:泛在電力物聯(lián)網會直接帶動傳感器,、電力二次設備以及信息通信(ICT)產業(yè)的發(fā)展,。更重要的是,泛在電力物聯(lián)網提供一個安全開放的數據交換,、運行控制與管理平臺,,將電力設備、電力運行人員與用戶隨時隨地連接起來,,將推動分布式發(fā)電,、儲能、電動車,、智能家電,、數據分析服務、系統(tǒng)運維服務,、電力系統(tǒng)調峰輔助服務,、電力交易服務、高效綜合能源利用等新設備,、新業(yè)務,、新商業(yè)模式的發(fā)展,,會圍繞電力系統(tǒng)形成一個巨大的產業(yè)鏈。

  泛在電力物聯(lián)網建設為配電自動化業(yè)務的升級與發(fā)展提供了巨大的機遇,。

  在配電自動化和信息化建設方面,,國網山東電力一直處于領先地位,為泛在電力物聯(lián)網建設奠定了雄厚的基礎,。我們將進一步推動與國家電網公司各單位的合作,,開展基于物聯(lián)網技術架構的新型配電終端研究,實現配網運行狀態(tài)更全面的監(jiān)測分析,,配網故障異常的更精準定位診斷,,為電力客戶提供更良好的服務交互。


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