電力物聯網的網絡結構與優勢特征
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2020-03-26 14:48:00
2019年,國家電網有限公司提出了戰略目標。其中,“兩網”分別指堅強智能電網和泛在電力物聯網。堅強智能電網是骨骼肌肉,支撐電力系統能源流的穩定傳輸,泛在電力物聯網是神經網絡,實現電力系統‘源-網-荷-儲’各環節信息流的末梢采集和歸集處理。泛在電力物聯網就是圍繞電力系統各環節,充分應用“大云物移智”(大數據、云計算、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,具有狀態感知、信息處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統。
探索全面智能感知,推進泛在電力物聯網部署
作為一項集大數據與云計算、邊緣計算技術、數據傳輸、人工智能、移動互聯控制技術、現代化設備及管理技術等于一體的綜合信息管理系統,泛在電力物聯網通常也被稱為電網自動化系統,是通過實時連接能源生產、傳輸、消費各環節設備、客戶、數據,全面承載電網運營、企業運營、客戶服務、新型業態等全業務的新一代信息通信系統,具有終端泛在接入、平臺開放共享、計算云霧協同、數據驅動業務、應用隨需定制等特征,與智能電網深度融合,共同構成能源互聯網。配電物聯網是泛在電力物聯網在配電領域的落地實踐,智能感知則是配電物聯網的基礎支撐。
為了加快泛在電力物聯網建設,國網計劃從全息感知、泛在連接、開放共享、融合創新兩個方面進行提升。具體包括:
1)將沒有連接的設備、客戶連接起來,沒有貫通的業務貫通起來,沒有共享的數據即時共享出來,形成跨專業數據共享共用的生態,把過去沒有用好的數據價值挖掘出來。例如:智能斷路器,能夠實現遠程分、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、溫濕度等數據,并能實現報警和上送到云平臺。
2)考慮到電網存在被“管道化”風險,需要利用公司電網基礎設施和數據等獨特優勢資源,大力培育發展新興業務,在新的更高層次形成核心競爭力。在發展堅強智能電網的同時,也要多種網絡并存,wifi,NB-IOT,4G,5G,zigbee,lora等
泛在電力物聯網網絡結構
泛在電力物聯網架構包含感知層、網絡層、平臺層、應用層。未來,泛在電力物聯網的發展目標之一則是讓“物聯網”成為基礎設施,無處不在的電,無處不在的連接。
感知層:統一終端標準,推動跨專業數據同源采集,實現配電側、用電側采集監控深度覆蓋,提升終端智能化和邊緣計算水平
網絡層:推進電力無線專網和終端通信建設,增強帶寬,實現深度全覆蓋,滿足新興業務發展需要
平臺層:實現超大規模終端統一物聯管理,深化全業務統一數據中心建設,推廣“國網云”平臺建設和應用,提升數據高效處理和云霧協同能力
應用層:全面支撐核心業務智慧化運營,全面服務能源互聯網生態,促進管理提升和業務轉型
泛在電力物聯網對內業務功能
變壓器油色譜在線分析
變壓器運行狀態、報警在線監測和分析
斷路器性能、狀態、安全在線監測與分析
絕緣子污穢在線監測
GIS運行狀態在線診斷
交聯電纜在線診斷
架空線路覆冰在線監測(需視頻輔助)
架空線路弧垂及舞動在線監測(需視頻輔助)
鐵塔傾斜在線監測(衛星定位)
變電站環境及設備監控系統(需視頻輔助)
變電站消防在線監測
直流電源及蓄電池運行監測
變電站五防系統
變電站及設備可視化(3Dmax,外表展示)
變電站巡檢機器人(現場,自主巡航,wifi輔助)
優勢與特征
泛在電力物聯網主要由芯片及終端、網絡、平臺、應用、安全、運行維護六部分組成,具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活等特點。
(1)芯片及終端:實現終端泛在接入,狀態全面感知;
(2)網絡:實現網絡全時空覆蓋,信息高效傳輸;
(3)平臺:實現平臺先進實用,能力開放共享;
(4)應用:驅動業務持續創新,應用便捷靈活;
(5)安全:實現精準防護,智能防御;
(6)運行維護:提高全景監測、精益運行和業務自愈能力。
主要特征:
1)連接的泛在性
2)終端的智能化
3)數據的共享化
4)服務的平臺化
市場分析
隨著投資的穩定增長,到2026年,智能電網市場預計將達到929.7億美元,預測期內復合年增長率為19.4%。
首先,隨著建設進程的不斷推進,終端設備大量的被安裝使用,芯片廠商、終端設備廠商、工程實施廠商、設備運維廠商都將迎來業績增長的爆發期;其次,需要網絡去連接終端設備,網絡運營商、網絡設備廠商、網絡安全廠商也即將迎來業績增加的爆發期;再次,泛在電力物聯網的大腦-軟件平臺,傳統電力行業軟件集成商、全球知名軟件供應商、物聯網、人工智能、云計算都將競爭和分享泛在電力物聯網帶來的業績福利;最后,泛在電力物聯網的建設,將會讓電力能源的利用更可靠、更高效、更環保、更安全。
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