《電子技術(shù)應(yīng)用》
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徐丙垠:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將帶動 電力系統(tǒng)形成巨大產(chǎn)業(yè)鏈

2019-04-14

  山東理工大學(xué)智能電網(wǎng)研究院院長,、博士生導(dǎo)師徐丙垠長期致力于配電網(wǎng)繼電保護與自動化,、智能配電網(wǎng)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(shè)配電物聯(lián)網(wǎng)來解決,,建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將帶動電力系統(tǒng)形成巨大產(chǎn)業(yè)鏈,。

  記者:國家電網(wǎng)有限公司年初提出了“三型兩網(wǎng),、世界一流”的戰(zhàn)略目標(biāo),。您長期研究配電自動化,請談?wù)劮涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)與配電自動化系統(tǒng)之間的關(guān)系,。

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  徐丙垠:建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng),,其中覆蓋配電網(wǎng)的部分應(yīng)是重點,稱為配電物聯(lián)網(wǎng),。一方面,,目前我國的配電網(wǎng)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(shè)一流配電網(wǎng)以及與之相適應(yīng)的配電物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)側(cè),,用戶與電網(wǎng)的互動主要在配電網(wǎng)中進行,,需要通過配電物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)支持分布式電源即插即用,實現(xiàn)源儲荷網(wǎng)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(wǎng)的監(jiān)控與故障處理,,很少覆蓋低壓配電網(wǎng),幾乎不涉及負荷側(cè),,難以實現(xiàn)分布式電源管理,、虛擬發(fā)電廠、需求響應(yīng)等高級應(yīng)用功能,,也不能為其他系統(tǒng)提供配電網(wǎng)的全景數(shù)據(jù),。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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)模型,,硬件與軟件設(shè)計開放性差,配電終端與應(yīng)用軟件的即插即用無法實現(xiàn),。

  配電物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)與主動配電網(wǎng)的各種應(yīng)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(shè)配電物聯(lián)網(wǎng)來解決,。

  記者:您認為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要哪些核心技術(shù)?

  徐丙垠:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)所有電力設(shè)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(shè)計應(yīng)打破過去一個廠家包辦的封閉式做法,,將應(yīng)用軟件通過開放式應(yīng)用程序接口訪問底層數(shù)據(jù),,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(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化問題,,并沒有對“數(shù)據(jù)是什么(即數(shù)據(jù)模型)”做出統(tǒng)一定義。APP在訪問數(shù)據(jù)時,,只有通過查看數(shù)據(jù)源裝置(系統(tǒng))設(shè)計者提供的信息點表文件,,才能了解數(shù)據(jù)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(diào)試工作量非常大,,并且制約了第三方APP的開發(fā)與應(yīng)用,限制了新技術(shù)的發(fā)展,。解決問題的途徑,,是采用全球統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型??梢哉f,,沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,就不可能有真正意義的泛在電力物聯(lián)網(wǎng),。

  現(xiàn)在發(fā)布的國際電工標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)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(yīng)用,,還有相當(dāng)一部分應(yīng)用沒有標(biāo)準(zhǔn)模型,。在建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)過程中,一方面要遵循國際電工標(biāo)準(zhǔn)模型,,避免另起爐灶,,做重復(fù)性的工作;另一方面也要積極參加國際電工標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,,既滿足電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的需要,,同時也推動我國研究成果成為國際標(biāo)準(zhǔn)。

  在網(wǎng)絡(luò)安全方面也需要核心技術(shù)?,F(xiàn)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(wǎng)內(nèi),而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一個開放的系統(tǒng),,要滿足公用網(wǎng)中終端與用戶的訪問需求,,對網(wǎng)絡(luò)安全提出了更高的要求。此外,,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的終端具備邊緣計算功能,,能夠?qū)崿F(xiàn)分布式自治控制,例如饋線終端不依賴于主站實現(xiàn)故障隔離與供電恢復(fù)控制,,分布式電源終端能夠接收上游開關(guān)動作的信息,,在配電線路出現(xiàn)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(shù),。

  另外兩項核心技術(shù)是大數(shù)據(jù)與人工智能(AI)技術(shù)的應(yīng)用。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)全面感知電力系統(tǒng)運行與業(yè)務(wù)狀態(tài),,運用大數(shù)據(jù)與 AI技術(shù)分析所獲取的海量感知數(shù)據(jù),,實現(xiàn)電力系統(tǒng)優(yōu)化運行,、電力設(shè)備故障預(yù)警與用戶行為分析、市場風(fēng)險控制等高級應(yīng)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(wù)質(zhì)量具有十分重要的意義。

  記者:您認為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將會帶動哪些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,?

  徐丙垠:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)會直接帶動傳感器,、電力二次設(shè)備以及信息通信(ICT)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。更重要的是,,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)提供一個安全開放的數(shù)據(jù)交換,、運行控制與管理平臺,將電力設(shè)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(shù)據(jù)分析服務(wù),、系統(tǒng)運維服務(wù),、電力系統(tǒng)調(diào)峰輔助服務(wù)、電力交易服務(wù),、高效綜合能源利用等新設(shè)備、新業(yè)務(wù),、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(chǎn)業(yè)鏈。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為配電自動化業(yè)務(wù)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(shè)方面,,國網(wǎng)山東電力一直處于領(lǐng)先地位,為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)奠定了雄厚的基礎(chǔ),。我們將進一步推動與國家電網(wǎng)公司各單位的合作,,開展基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的新型配電終端研究,實現(xiàn)配網(wǎng)運行狀態(tài)更全面的監(jiān)測分析,,配網(wǎng)故障異常的更精準(zhǔn)定位診斷,,為電力客戶提供更良好的服務(wù)交互。


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