電力物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢特征
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2020-03-26 14:48:00
2019年,國家電網(wǎng)有限公司提出了戰(zhàn)略目標(biāo)。其中,“兩網(wǎng)”分別指堅強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是骨骼肌肉,支撐電力系統(tǒng)能源流的穩(wěn)定傳輸,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)電力系統(tǒng)‘源-網(wǎng)-荷-儲’各環(huán)節(jié)信息流的末梢采集和歸集處理。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“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)、人工智能)等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)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(jī)交互,具有狀態(tài)感知、信息處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)。
探索全面智能感知,推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)部署
作為一項集大數(shù)據(jù)與云計算、邊緣計算技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、人工智能、移動互聯(lián)控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理技術(shù)等于一體的綜合信息管理系統(tǒng),泛在電力物聯(lián)網(wǎng)通常也被稱為電網(wǎng)自動化系統(tǒng),是通過實時連接能源生產(chǎn)、傳輸、消費各環(huán)節(jié)設(shè)備、客戶、數(shù)據(jù),全面承載電網(wǎng)運營、企業(yè)運營、客戶服務(wù)、新型業(yè)態(tài)等全業(yè)務(wù)的新一代信息通信系統(tǒng),具有終端泛在接入、平臺開放共享、計算云霧協(xié)同、數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)、應(yīng)用隨需定制等特征,與智能電網(wǎng)深度融合,共同構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)。配電物聯(lián)網(wǎng)是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在配電領(lǐng)域的落地實踐,智能感知則是配電物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐。
為了加快泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),國網(wǎng)計劃從全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新兩個方面進(jìn)行提升。具體包括:
1)將沒有連接的設(shè)備、客戶連接起來,沒有貫通的業(yè)務(wù)貫通起來,沒有共享的數(shù)據(jù)即時共享出來,形成跨專業(yè)數(shù)據(jù)共享共用的生態(tài),把過去沒有用好的數(shù)據(jù)價值挖掘出來。例如:智能斷路器,能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程分、合閘,能夠探測報警,并主動上報到云平臺;智能儀表,采集電流、電壓、電能、壓力、溫濕度等數(shù)據(jù),并能實現(xiàn)報警和上送到云平臺。
2)考慮到電網(wǎng)存在被“管道化”風(fēng)險,需要利用公司電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)等獨特優(yōu)勢資源,大力培育發(fā)展新興業(yè)務(wù),在新的更高層次形成核心競爭力。在發(fā)展堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的同時,也要多種網(wǎng)絡(luò)并存,wifi,NB-IOT,4G,5G,zigbee,lora等
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層。未來,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)之一則是讓“物聯(lián)網(wǎng)”成為基礎(chǔ)設(shè)施,無處不在的電,無處不在的連接。
感知層:統(tǒng)一終端標(biāo)準(zhǔn),推動跨專業(yè)數(shù)據(jù)同源采集,實現(xiàn)配電側(cè)、用電側(cè)采集監(jiān)控深度覆蓋,提升終端智能化和邊緣計算水平
網(wǎng)絡(luò)層:推進(jìn)電力無線專網(wǎng)和終端通信建設(shè),增強(qiáng)帶寬,實現(xiàn)深度全覆蓋,滿足新興業(yè)務(wù)發(fā)展需要
平臺層:實現(xiàn)超大規(guī)模終端統(tǒng)一物聯(lián)管理,深化全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心建設(shè),推廣“國網(wǎng)云”平臺建設(shè)和應(yīng)用,提升數(shù)據(jù)高效處理和云霧協(xié)同能力
應(yīng)用層:全面支撐核心業(yè)務(wù)智慧化運營,全面服務(wù)能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài),促進(jìn)管理提升和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對內(nèi)業(yè)務(wù)功能
變壓器油色譜在線分析
變壓器運行狀態(tài)、報警在線監(jiān)測和分析
斷路器性能、狀態(tài)、安全在線監(jiān)測與分析
絕緣子污穢在線監(jiān)測
GIS運行狀態(tài)在線診斷
交聯(lián)電纜在線診斷
架空線路覆冰在線監(jiān)測(需視頻輔助)
架空線路弧垂及舞動在線監(jiān)測(需視頻輔助)
鐵塔傾斜在線監(jiān)測(衛(wèi)星定位)
變電站環(huán)境及設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(需視頻輔助)
變電站消防在線監(jiān)測
直流電源及蓄電池運行監(jiān)測
變電站五防系統(tǒng)
變電站及設(shè)備可視化(3Dmax,外表展示)
變電站巡檢機(jī)器人(現(xiàn)場,自主巡航,wifi輔助)
優(yōu)勢與特征
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主要由芯片及終端、網(wǎng)絡(luò)、平臺、應(yīng)用、安全、運行維護(hù)六部分組成,具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活等特點。
(1)芯片及終端:實現(xiàn)終端泛在接入,狀態(tài)全面感知;
(2)網(wǎng)絡(luò):實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全時空覆蓋,信息高效傳輸;
(3)平臺:實現(xiàn)平臺先進(jìn)實用,能力開放共享;
(4)應(yīng)用:驅(qū)動業(yè)務(wù)持續(xù)創(chuàng)新,應(yīng)用便捷靈活;
(5)安全:實現(xiàn)精準(zhǔn)防護(hù),智能防御;
(6)運行維護(hù):提高全景監(jiān)測、精益運行和業(yè)務(wù)自愈能力。
主要特征:
1)連接的泛在性
2)終端的智能化
3)數(shù)據(jù)的共享化
4)服務(wù)的平臺化
市場分析
隨著投資的穩(wěn)定增長,到2026年,智能電網(wǎng)市場預(yù)計將達(dá)到929.7億美元,預(yù)測期內(nèi)復(fù)合年增長率為19.4%。
首先,隨著建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),終端設(shè)備大量的被安裝使用,芯片廠商、終端設(shè)備廠商、工程實施廠商、設(shè)備運維廠商都將迎來業(yè)績增長的爆發(fā)期;其次,需要網(wǎng)絡(luò)去連接終端設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)運營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商、網(wǎng)絡(luò)安全廠商也即將迎來業(yè)績增加的爆發(fā)期;再次,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的大腦-軟件平臺,傳統(tǒng)電力行業(yè)軟件集成商、全球知名軟件供應(yīng)商、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算都將競爭和分享泛在電力物聯(lián)網(wǎng)帶來的業(yè)績福利;最后,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),將會讓電力能源的利用更可靠、更高效、更環(huán)保、更安全。
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