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泛在电力物联网不能按四层架构分解建设任务!

2019-10-02 08:12admin中国电力时空网

  编者按:国家电网有限公司在今年初的“两会”上首次提出泛在电力物联网概念,3月8日,全面部署泛在电力物联网建设。半年多来,国网已开展了诸多卓有成效的探索与实践。

  泛在电力物联网是工业级物联网在能源行业的具体应用,对中国能源革命、数字革命意义重大。基于此,本报诚邀专业行业相关机构研究员组成课题组,在广泛调研、深度研讨的基础上,提出泛在电力物联网建设关键因素与路径。随后,本报将以专题形式进行持续报道,共同推动泛在电力物联网建设,共享发展成果。

  2019年是泛在电力物联网建设元年,国家电网有限公司印发了2019年建设方案,统筹安排57项建设任务、25项综合示范和160项自行拓展任务;编制三年(2019-2021年)规划和应用系统、数据平台、网络安全3个专项规划,目前各项重点任务正稳步推进。同时,所属27个省公司纷纷制定泛在电力物联网建设计划,并结合实际进行了因地制宜地探索。

  理论层面,泛在电力物联网研究高起点启动,基本明确包括感知层、网络层、平台层、应用层在内的“四层”架构体系。同时,相关专家基于上述“四层”架构进一步拓展,如国网能源互联网技术研究院院长王继业近日在“泛在电力物联网智能感知技术论坛”上提出包括感知终端层、边缘层、网络层、云层、人工智能层在内的“五层”架构。由此可见,泛在电力物联网理论、建设等还在不断优化调整。

  不能按“四层”架构分解建设任务

  目前,泛在电力物联网“自下而上”的实践探索多是基于“点”状突破,即以适应当时/当地状况下的情境拓展为主;对泛在电力物联网“自上而下”的理论探讨多是基于“层”式分解,即以从感知层到应用层的分层描述为主。

  可以从感知层、网络层、平台层、应用层这“四层”结构去理解泛在电力物联网,但不能按照这“四层”架构分解建设任务,原因在于各层级之间没有明显的界限分割,如新一代智能电表既可以做为感知层的计量工具,也可以为应用层提供智能家居管理等业务场景。因此,当前理论和实践之间的关系需不断优化调整,否则将导致“自上而下”的理论探讨难以落地,或者导致“自下而上”的探索实践重复。

  物联网在电力垂直领域创新应用

  泛在电力物联网的本质是物联网在电力行业垂直领域的创新,兼具电力行业特征和物联网行业特质。其中,坚强智能电网是电力行业创新发展特征的承载主体,同时也是国网“三型两网”战略的重要组成部分,因此可以基于坚强智能电网和泛在电力物联网对比的角度,更好地理解泛在电力物联网的本质。

  从建设目标看,建设坚强智能电网是不断提升能源资源优化配置能力和智能化水平,更好地适应电源基地集约开发和新能源、分布式能源、储能、交互式用能设施等大规模并网接入的需要,满足人民群众日益多样的服务需求;泛在电力物联网的建设目标是应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,促进电力系统各个环节万物互联、人机交互,实现状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活。

  从承载主体看,坚强智能电网以承载发、输、变、配、用等全环节的能源流、电力流为主;泛在电力物联网则以承载转换、交易、运行、调度、节能、负荷等能源行业供需两侧的数据流及经济社会发展信息流为主。

  从辨证关系看,“两网”相辅相成、融合发展、互为补充,又各有侧重,如考虑到坚强智能电网的实时安全运行需要,泛在电力物联网应是基于“有限开放”的坚强智能电网能源电力大数据的高效匹配和深度增值;考虑到泛在电力物联网的全面感知和广泛互联特征,坚强智能电网可基于泛在电力物联网有效解决能源供需两侧的随机性问题。

  数据、技术、场景、安全、制度是关键因素

  通过进一步总结电力和物联网行业发展的共性特征,应更加聚焦能将感知层、网络层、平台层、应用层“四层”架构有机整合的关键因素,即数据、技术、场景、安全、制度五个要素。

  其中,数据流动打通“四层”架构。“四层”架构之间有机关联是通过数据流动实现的,通过对电力行业内部外数据的整合,形成泛在电力物联网落地闭环;技术体系带动产业生态。泛在电力物联网涉及的细分领域非常广泛,需要技术众多,各类技术体系背后有产业生态的支撑,在“四层”架构中的技术体系需要分类梳理;业务场景为核心驱动力。感知、网络、平台、应用各层面具体的技术功能设计需要面向最终业务场景,业务场景的确定至关重要。

  安全体系贯穿业务始终。泛在电力物联网安全属于典型的多维网络空间安全,需要横向保障智能电网和物联网之间的界面隔离,纵向支撑业务架构相关要素(数据、设备等)的层次隔离;制度政策为基石。国家提出的数字中国、能源革命等战略,对泛在电力物联网在顶层设计和宏观布局上形成有力支持。

  (孙祥栋 赵小飞 李军 作者分别供职于北京化工大学、物联网智库、北京信息科技大学)