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电力物联网的网络结构与优势特征

电力物联网的网络结构与优势特征

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【摘要】:
2019年,国家电网有限公司提出了“三型两网、世界一流”战略目标。其中,“两网”分别指坚强智能电网和泛在电力物联网。

2019年,国家电网有限公司提出了三型两网、世界一流战略目标。其中,两网分别指坚强智能电网和泛在电力物联网。坚强智能电网是骨骼肌肉,支撑电力系统能源流的安全稳定传输,泛在电力物联网是神经网络,实现电力系统---各环节信息流的末梢采集和归集处理。泛在电力物联网就是围绕电力系统各环节,充分应用大云物移智(大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能)等现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。

 

探索全面智能感知,推进泛在电力物联网部署

 

作为一项集大数据与云计算、边缘计算技术、数据传输、人工智能、移动互联控制技术、现代化设备及管理技术等于一体的综合信息管理系统,泛在电力物联网通常也被称为电网自动化系统,是通过实时连接能源生产、传输、消费各环节设备、客户、数据,全面承载电网运营、企业运营、客户服务、新型业态等全业务的新一代信息通信系统,具有终端泛在接入、平台开放共享、计算云雾协同、数据驱动业务、应用随需定制等特征,与智能电网深度融合,共同构成能源互联网。配电物联网是泛在电力物联网在配电领域的落地实践,智能感知则是配电物联网的基础支撑。

为了加快泛在电力物联网建设,国网计划从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新两个方面进行提升。具体包括:

 

1)将没有连接的设备、客户连接起来,没有贯通的业务贯通起来,没有共享的数据即时共享出来,形成跨专业数据共享共用的生态,把过去没有用好的数据价值挖掘出来。例如:智能断路器,能够实现远程分、合闸,能够探测报警,并主动上报到云平台;智能仪表,采集电流、电压、电能、压力、温湿度等数据,并能实现报警和上送到云平台。

 

2)考虑到电网存在被管道化风险,需要利用公司电网基础设施和数据等独特优势资源,大力培育发展新兴业务,在新的更高层次形成核心竞争力。在发展坚强智能电网的同时,也要多种网络并存,wifiNB-IOT4G5Gzigbeelora

 

泛在电力物联网网络结构

 

泛在电力物联网架构包含感知层、网络层、平台层、应用层。未来,泛在电力物联网的发展目标之一则是让物联网成为基础设施,无处不在的电,无处不在的连接。

 

感知层:统一终端标准,推动跨专业数据同源采集,实现配电侧、用电侧采集监控深度覆盖,提升终端智能化和边缘计算水平

网络层:推进电力无线专网和终端通信建设,增强带宽,实现深度全覆盖,满足新兴业务发展需要

平台层:实现超大规模终端统一物联管理,深化全业务统一数据中心建设,推广国网云平台建设和应用,提升数据高效处理和云雾协同能力

应用层:全面支撑核心业务智慧化运营,全面服务能源互联网生态,促进管理提升和业务转型

 

 

泛在电力物联网对内业务功能

 

变压器油色谱在线分析

变压器运行状态、报警在线监测和分析

断路器性能、状态、安全在线监测与分析

绝缘子污秽在线监测

GIS运行状态在线诊断

交联电缆在线诊断

架空线路覆冰在线监测(需视频辅助)

架空线路弧垂及舞动在线监测(需视频辅助)

铁塔倾斜在线监测(卫星定位)

变电站环境及设备监控系统(需视频辅助)

变电站消防在线监测

直流电源及蓄电池运行监测

变电站五防系统

变电站及设备可视化(3Dmax,外表展示)

变电站巡检机器人(现场,自主巡航,wifi辅助)

 

优势与特征

 

泛在电力物联网主要由芯片及终端、网络、平台、应用、安全、运行维护六部分组成,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活等特点。

 

1)芯片及终端:实现终端泛在接入,状态全面感知;

 

2)网络:实现网络全时空覆盖,信息高效传输;

 

3)平台:实现平台先进实用,能力开放共享;

 

4)应用:驱动业务持续创新,应用便捷灵活;

 

5)安全:实现精准防护,智能防御;

 

6)运行维护:提高全景监测、精益运行和业务自愈能力。

 

主要特征:

 

1)连接的泛在性

 

2)终端的智能化

 

3)数据的共享化

 

4)服务的平台化

 

市场分析

 

随着投资的稳定增长,到2026年,智能电网市场预计将达到929.7亿美元,预测期内复合年增长率为19.4%

 

首先,随着建设进程的不断推进,终端设备大量的被安装使用,芯片厂商、终端设备厂商、工程实施厂商、设备运维厂商都将迎来业绩增长的爆发期;其次,需要网络去连接终端设备,网络运营商、网络设备厂商、网络安全厂商也即将迎来业绩增加的爆发期;再次,泛在电力物联网的大脑-软件平台,传统电力行业软件集成商、全球知名软件供应商、物联网、人工智能、云计算都将竞争和分享泛在电力物联网带来的业绩福利;最后,泛在电力物联网的建设,将会让电力能源的利用更可靠、更高效、更环保、更安全。