國(guó)網(wǎng)全面部署泛在電力物聯(lián)網(wǎng)

 

2019 年 3 月 8 日，國(guó)網(wǎng)公司召開工作會(huì)議，對(duì)建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)作出全面部署安排，加快推進(jìn)“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略落地實(shí)施。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃分兩階段，到 2024年全面建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。

 

能源互聯(lián)網(wǎng)=堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)+泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。2019 年 1 月，國(guó)網(wǎng)工作會(huì)議正式提出建設(shè)樞紐型、平臺(tái)型、共享型企業(yè)，在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，共同構(gòu)成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)。同時(shí)，國(guó)網(wǎng)公司提出了 2019 年度三大發(fā)展任務(wù)：

 

建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是落實(shí)“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標(biāo)的核心任務(wù)。國(guó)網(wǎng)提出，要在未來(lái)幾年繼續(xù)建設(shè)運(yùn)營(yíng)好以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，不斷提升能源資源配臵能力和智能化水平；同時(shí)，充分應(yīng)用充分應(yīng)用“大、云、物、移、智”等等現(xiàn)代信息技術(shù)，打造狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。

 

 

2018 年 2 月，國(guó)網(wǎng)公司 2018 年度信息通信工作會(huì)議就提出了建設(shè)國(guó)網(wǎng)-電力物聯(lián)網(wǎng) SG-eIoT (electric Internet of Things)的技術(shù)規(guī)劃。SG-eIoT 系統(tǒng)在技術(shù)上將分為終端、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、 運(yùn)維、安全等五大體系，打通輸電業(yè)務(wù)、變電業(yè)務(wù)、配電業(yè)務(wù)、用電業(yè)務(wù)、經(jīng)營(yíng)管理等五大業(yè)務(wù)場(chǎng)景，通過(guò)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來(lái)接入各業(yè)務(wù)板塊的智能物聯(lián)設(shè)備，制訂各類電力終端接入系統(tǒng)的統(tǒng)一信道、數(shù)據(jù)模型、接入方式，以實(shí)現(xiàn)各類終端設(shè)備的即插即用。

 

三重挑戰(zhàn)，加速電網(wǎng)公司業(yè)務(wù)發(fā)展轉(zhuǎn)型與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)推出。當(dāng)前來(lái)看，電網(wǎng)企業(yè)正面臨電網(wǎng)形態(tài)復(fù)雜化、電力市場(chǎng)化倒逼、數(shù)字化經(jīng)濟(jì)打造多邊市場(chǎng)等三重挑戰(zhàn)。通過(guò)兩網(wǎng)融合建設(shè)，實(shí)現(xiàn)電力流、數(shù)據(jù)流貫穿能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)全過(guò)程，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)成為電網(wǎng)應(yīng)用 和社會(huì)應(yīng)用的橋梁，平臺(tái)成為電網(wǎng)公司核心競(jìng)爭(zhēng)力。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的框架下，電網(wǎng)常規(guī) 業(yè)務(wù)和戰(zhàn)略新興業(yè)務(wù)都在數(shù)據(jù)流的支撐下，不斷優(yōu)化價(jià)值流向，通過(guò)資源共享共用推動(dòng)能源 生態(tài)圈價(jià)值共創(chuàng)。

 

國(guó)家電網(wǎng)公司明確，泛在物聯(lián)網(wǎng)將在電網(wǎng)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，從全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新四個(gè)方面對(duì)公司的綜合能力進(jìn)行提升，進(jìn)而支撐“三型兩網(wǎng)、世界一流”發(fā) 展戰(zhàn)略目標(biāo)。

 

南方電網(wǎng)公司也在積極推動(dòng)智能技術(shù)在電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用。2018 年 5 月 11 日，南方電網(wǎng)正式印發(fā)的《智能技術(shù)在生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用路線方案》，對(duì)新一代智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了全景式分析，規(guī)劃了智能技術(shù)（包括云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等）在南方電 網(wǎng)公司生產(chǎn)領(lǐng)域的智能裝備、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、態(tài)勢(shì)感知和智慧運(yùn)行五個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前 景。 

 

 

南方電網(wǎng)公司計(jì)劃到 2020 年，初步建成智能技術(shù)綜合應(yīng)用“六個(gè)全覆蓋”：1）輸電線路無(wú) 人機(jī)巡視全覆蓋；2）變電站機(jī)器人巡視全覆蓋；3）輸變電成熟狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用全覆蓋； 4）各類災(zāi)害監(jiān)測(cè)全覆蓋；5）典型變電站程序化操作全覆蓋；6）典型區(qū)域智能配電房全覆蓋。

 

02

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)展開，智能化投資有望提速

 

2.1. 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基于現(xiàn)在信息技術(shù)，分為四層架構(gòu)

 

基于現(xiàn)代信息技術(shù)，構(gòu)建泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。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)用充分應(yīng)用 “大云物移智”（大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)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(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)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)。

 

 

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)包括 4 層應(yīng)用架構(gòu)和 11 個(gè)重點(diǎn)方向。從架構(gòu)上來(lái)看，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)包含 感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層 4 層結(jié)構(gòu)。從技術(shù)視角看，通過(guò)應(yīng)用層承載對(duì)內(nèi)業(yè)務(wù)、對(duì) 外業(yè)務(wù) 7 個(gè)方向的建設(shè)內(nèi)容，通過(guò)感知層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺(tái)層承載數(shù)據(jù)共享、基礎(chǔ)支撐 2 個(gè)方向的建設(shè)內(nèi)容，技術(shù)攻關(guān)和安全防護(hù) 2 個(gè)方向的建設(shè)內(nèi)容貫穿各層次。 

 

 

從 2009 年研發(fā) LTE 電力無(wú)線專網(wǎng)開始，國(guó)網(wǎng)公司就已經(jīng)開始了在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域 的探索。目前，已經(jīng)有 11 個(gè)省市公司建設(shè)了一定規(guī)模的電力無(wú)線專網(wǎng)，接入了 22 類業(yè)務(wù)。 到 2018 年底，國(guó)網(wǎng)接入的終端設(shè)備超過(guò) 5.4 億只，采集數(shù)據(jù)日增量超過(guò) 60TB，覆蓋用戶 4.5 億戶。按照國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃，預(yù)計(jì)到 2025 年接入終端設(shè)備將超過(guò) 10 億只，到 2030 年將超過(guò) 20 億只。

 

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心技術(shù)與產(chǎn)品涉及 6 個(gè)領(lǐng)域。國(guó)網(wǎng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容包括對(duì) 內(nèi)業(yè)務(wù)、對(duì)外業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)共享、基礎(chǔ)支撐、技術(shù)攻關(guān)和安全防護(hù) 6 個(gè)方面和 11 個(gè)重點(diǎn)方向。 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)涉及的關(guān)鍵核心技術(shù)與產(chǎn)品，主要包括以下 6 個(gè)領(lǐng)域：

 

 

2.2. 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景

 

在傳統(tǒng)電網(wǎng)領(lǐng)域，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景總體上可分為控制和采集兩大類。

 

其中，控制類包含能分布式配電自動(dòng)化、用電負(fù)荷需求側(cè)響應(yīng)、分布式能源調(diào)控等；采集類主要包括高 級(jí)計(jì)量、智能電網(wǎng)大視頻應(yīng)用。未來(lái)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景下，控制領(lǐng)域?qū)漠?dāng)前的星 型集中連接模式向點(diǎn)到點(diǎn)分布式連接切換，主站系統(tǒng)將逐步下沉，出現(xiàn)更多的本地就近控制 和邊緣計(jì)算。

 

 

而采集類應(yīng)用，在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下在采集頻次、內(nèi)容、雙向互動(dòng)等各方面均將有較大變化。

 

 

在新興領(lǐng)域，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將在統(tǒng)一感知、實(shí)物 ID 應(yīng)用、精準(zhǔn)主動(dòng)搶修、虛擬電廠、智 慧能源服務(wù)一站式辦理、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等領(lǐng)域，為電網(wǎng)企業(yè)和新興業(yè)務(wù)主體賦能。以綜合能源服務(wù)平臺(tái)為例，對(duì)于可以應(yīng)用入口將能效服務(wù)共享平臺(tái)、省級(jí)客戶側(cè)用能服務(wù)平臺(tái)、新能源 大數(shù)據(jù)平臺(tái)、車聯(lián)網(wǎng)、光伏云網(wǎng)、智慧能源控制等系統(tǒng)，發(fā)揮規(guī)模化集聚效應(yīng)；對(duì)外則可為各類新興業(yè)務(wù)主體統(tǒng)一提供并網(wǎng)、監(jiān)控、計(jì)量、計(jì)費(fèi)、交易、運(yùn)維等平臺(tái)化共享服務(wù)。 

 

 

2.3. 兩步走戰(zhàn)略推進(jìn)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資有望加速

 

兩步走戰(zhàn)略，2024 年全面建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。國(guó)網(wǎng)計(jì)劃到 2021 年初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)貫通，初步實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一物聯(lián)管理，支撐電網(wǎng)業(yè)務(wù)與新興業(yè)務(wù)發(fā)展。到 2024 年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，全面實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)貫通和統(tǒng)一物聯(lián)管理，全面形成共 建共治共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。 

 

 

國(guó)網(wǎng)智能化投入有望加速。2017 年國(guó)網(wǎng)智能化投資 124 億元，其中信息化和通信分別投資 53 億和 70 億，同比分別增 7.5%和 15%。到 2018 年底，國(guó)網(wǎng)公司建成全球規(guī)模最大的電 力專用通信網(wǎng)，光纜總長(zhǎng)達(dá) 152.08 萬(wàn)千米，設(shè)備 52.77 萬(wàn)臺(tái)/套，站點(diǎn) 8.8 萬(wàn)座，骨干網(wǎng)帶 寬 400Gbps，承載各類業(yè)務(wù)通道 40.32 萬(wàn)余條?？紤]到泛在電力特聯(lián)網(wǎng)全面建設(shè)即將展開， 我們預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年電網(wǎng)智能化投資金額與占比有望同時(shí)快速提升。

 

03

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)投資新機(jī)遇

 

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層 4 層結(jié)構(gòu)。感知層設(shè)備既包括電力采 集類的電表、互感器、集中器等，也包括電力二次設(shè)備涉及的各類終端，在未來(lái)泛在電力物 聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域還將包括溫度、濕度、煙霧等非電類感知設(shè)備。在網(wǎng)絡(luò)剛包括網(wǎng)關(guān)、專網(wǎng)、廣域網(wǎng)、 數(shù)據(jù)中心等傳輸層設(shè)備。

 

 

從國(guó)網(wǎng)公司“一年試點(diǎn)、兩年推廣、三年見效”的實(shí)施策略來(lái)看，未來(lái)幾年將逐步加大泛在 電力物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的投資力度。電類感知層設(shè)備在過(guò)云去 10 多年智能電網(wǎng)建設(shè)中已經(jīng)逐步進(jìn) 行了鋪設(shè)，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)層與平臺(tái)層的實(shí)施可能將成為國(guó)網(wǎng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)。2018 年 9 月，國(guó)家電網(wǎng)已經(jīng)獲得 6.25MHz 頻率增補(bǔ)，目前擁有 230MHz 頻段的 7.25MHz 用于電 力無(wú)線專網(wǎng)建設(shè)。