您现在的位置:主页 > 新能源 > 太阳能 >  > 正文

探索全面智能感知 推动泛在电力物联 15位领导、

2019-08-21 10:21admin中国电力时空网

  核心提示 近日,以“全面智能感知,泛在电力物联”为主题的泛在电力物联网智能感知技术论坛在京举办。中国科学院院士周孝信、中国工程院院士韩英铎出席论坛,中国工程院院士、中国电科院院长郭剑波主持论坛。来自政府部门、国家电网公司、南方电网公司、发电企业、科研院所、传感设备研发/电器制造企业的1100余位专家学者齐聚一堂,70余位专家从大电网安全稳定、新能源、电力设备、量测、用户感知等方面对感知技术和装置进行了深入研讨。论坛由国网能源互联网技术研究院、中国电科院主办,分为一个主论坛和六个平行分论坛,展示了10多家企业的研究成果或实物。本版集纳论坛上部分领导、专家的精彩观点——

  实施电网和用户的全面感知是泛在电力物联网的关键

  ●韩君 国家电网公司副总经理、党组成员

  当前,最紧迫、最重要的任务就是加快推进泛在电力物联网建设。实施电网和用户全面感知是泛在电力物联网的关键。智能感知技术将推进坚强智能电网和泛在电力物联网融合,为优化配置能源资源、满足多元用能需要提供更有力的支撑。论坛的举办,不仅为电力智能感知技术谋篇布局,也为传感产业链的发展需求指明方向。我们要以此次论坛为契机,持续推动电力领域传感终端技术革新,不断提升传感技术自主创新能力,要瞄准世界前沿,突破核心关键问题,实现行业引领。同时,欢迎上下游企业与国家电网广泛合作交流、互联互通,构建共赢生态。

  电力能源行业是工业互联网应用的重点领域

  ●鲁春丛 工信部信管局副局长

  工业互联网将为电力能源行业优化能源供给结构、提高能源供需匹配效率、创新能源业务模式、推动能源市场开放和产业升级提供有效路径。要推动能源电力体系与互联网体系深度融合:一是共同参与工业互联网新型基础设施建设,结合电力领域的实际情况,探索应用5G等新技术;二是共同深化工业互联网在能源领域的应用,以需求为牵引、问题为导向,进一步推动坚强电网和工业互联网的深度融合;三是共同壮大跨界融合的产业生态,加强跨领域、跨学科交流互建,促进电力能源企业与信息通信企业、装备制造企业深化合作。

  泛在电力物联网大有可为,助力调度自动化系统升级

  ●韩英铎 中国工程院院士、清华大学教授

  改革开放40年来中国电力建设成绩巨大,发电容量和规模都已居世界第一位。我国已进入阶段性余电期,电力工业快速发展举世瞩目,但我国传统能源生产和消费模式不适应国家长期可持续发展的需要,面临剧变的国际形势我们需要居安思危,进一步提高系统可观性、可控性,泛在电力物联网大有可为。传统电力系统发展的基本依据正在发生改变,可再生能源的发展使我国能源资源禀赋发生变化,已对电力系统动态行为产生重要影响。电力物联网和人工智能技术的发展可使电力系统监测与智能决策控制迈上新的台阶,将解决一批电力系统难题,例如负荷等关键动态建模、潮流实时感知、稳定判据和边界的准确评估等。要充分利用PMU(电源管理单元)等广域量测信息和海量数据,助力大电网调度自动化系统升级,大幅度提高电网的安全性和效率。泛在电力物联网不是目的,而是手段,将有效解决中国电力系统发、输、配、用、管、服多方面的重大问题,推动能源革命发展。

  配电物联网智能感知将是配电网发展方向

  ●吕军 国家电网公司设备部配电处处长

  配电网作为电网重要组成部分,直接面向电力用户,也是用户对电网感受和体验最直观的对象。目前用户对电力的依赖度越来越高,对优质服务的需求也越来越高,中低压配电网要精细化管理,迫切需要对配电网进行数字化变革。对此,国家电网正在积极研究解决措施,已在关键设备节点上应用智能识别和感知技术,对配电网的运行情况进行全面采集,监测设备状态,实现全生命周期的设备管理。依托智能感知和边缘计算的技术,推动专业的数据同源采集,实现电网的全面感知。广泛部署传感设备,有助于电网设备的全面感知,对非故障区域快速恢复供电,有效提升电网的可靠性。在电气火灾预警方面,通过对变压器、电缆的综合监测,能够实现对火灾实时的监测、探测、提前预判,降低火灾发生的概率。展望未来,应用高可靠性、小型化集成化、低功耗无源化、高安全性的智能传感技术、设备、仪器和装置将是配电网发展的方向。

  亟需研发自主可控的电力传感芯片产品

  ●赵东艳 国网信产集团副总经理、北京智芯公司执行董事

  传感器作为泛在电力物联网感知层的核心器件,应用种类多、数量大,预计年需求量达百亿片。小型化、集成化的芯片级传感器符合泛在电力物联网对传感器的长远需求。目前电力传感芯片面临对外依存度高、信息安全隐患大、价格高、供货周期长等制约因素,亟需研发自主可控的电力传感芯片产品。

  智芯公司在过去9年里共突破芯片设计核心技术167项,主要突破了三个核心难题:开展了基于海量传感芯片的老化试验,实现在电力系统高温、高湿、低温等复杂环境下传感芯片的高精度采集;开展了电磁波取能技术、导线取能技术研究,解决传感芯片功耗高、维护成本高的难题;开展了抗腐蚀、耐紫外线辐射的特种材料研发,改进芯片封装结构方法,满足电力行业严酷环境对电力芯片传感器的高可靠性要求。

  本次论坛对智能感知领域的生产厂商意义重大,指引了技术发展方向,为下一步形成全产业链良好生态奠定了基础。

  加强关键技术攻关,构建网络安全防御生态体系

  ●童光毅 国家能源局电力安全监管司司长

  泛在电力物联网是践行“四个革命、一个合作”能源安全新战略,推动能源供给侧和消费侧革命的重大举措。国家能源局充分支持国家电网公司的创新举措,积极鼓励具备条件的地区因地制宜开展能源互联网试点示范,下一步将加快制定相关配套政策,推进能源互联网建设。建设泛在电力物联网要坚持创新驱动发展战略,不断促进智能感知等关键技术的攻关,充分发挥科技创新在提升能源发展质量和效益中的作用。要同步构建网络安全防护体系,将网络安全与泛在电力物联网的建设统一规划、统一部署、统一推进、统一实施,做到协调一致、齐头并进,在已有工作的基础上,构建一个网络安全防御生态体系。

  加快建立技术标准体系,着力提升传感创新能力

  ●许松林 中国电力企业联合会副秘书长

  泛在电力物联网建设对信息感知的深度、广度和密度提出了更高要求。泛在电力物联网的海量元数据来源于信息感知与采集,而传感器是能源互联网的底层感知单元,是电力调度、保护测控、安全运维、在线监测、互联互通的必要基础设施,是加快促进泛在电力物联网信息物理融合进程的重要装备。因此,针对泛在电力物联网背景下电网各环节业务对智能传感技术的实际需求,要围绕智能传感器重点技术攻关和特定场景下的研发,加快建立技术标准体系,着力提升传感创新能力,通过泛在即插即用接入、终端IP化网络、资产管理等方式,实现业务数据的全面感知,全面提升电网运行服务质量。

  传感器技术进步成果要和电力用户需求密切结合

  ●王跃林 中国科学院研究员、973项目首席科学家

  传感器与电力相比是一个较小的学科,但应用范围极为广泛。把传感器及后续的处理电路集成在一块芯片上,实现大批量制造,是传感器发展的重要趋势。目前,微纳传感器全球销售额约一两百亿美金,并以每年13%的年复合增长率迅速增长。作为底层核心芯片技术,微纳米技术已经成为国际必争的战略制高点。传感器的特点是专用性强,属于应用服务定制型。这个特点决定了市场细分,和用户的契合度很密切。传感器的产业链包括应用市场、设计公司、批量制造厂、规模生产厂等。全球传感器市场三分之一在中国,具有广阔的应用市场,但较为依赖进口。目前,传感器正在向集成化、智能化发展,实现了低成本,为广泛应用和部署提供了良好契机。

  电力领域传感器的应用场景众多。在泛在电力物联网建设过程中,建议充分利用传感器技术进步的成果,并和电力用户需求密切结合。

  智慧家电在线感知助力电力负荷可控可调

  ●徐方强 海尔集团副总裁

  不管是家庭、企事业单位或工业企业,空调的耗能至少占到50%,电热水器类产品的耗能接近14%,二者的总体能耗可占到总能耗的65%到70%。空调用电的波峰波谷经测算,不论是午高峰还是晚高峰,都和电力目前波峰波谷时间基本一致,一个是中午12点左右,一个是晚上9点左右。削峰技术可以根据环境状态,在不影响体验的前提下,实时调整空调温度。通过削峰技术,夏天空调温度比原先设定提升两摄氏度,可以节省35%的耗电量。在错峰用电方面,例如热水器在早晨8点和晚上9点是使用的高峰期,错峰技术可把整体用电时间向前提,达到节能效果。

  海尔智慧产品为智慧家庭提供整套解决方案,通过云平台把普通家电变成了可联网的智能终端,家电和云平台进行全方位连接,目前在线电器已经有50多万台,在线用户超过1200万。结合云平台的落地,海尔集团探索形成用户、企业、供应商三个维度共商共享的机制。

  借助智能传感技术加强同期线损管理

  ●刘道新 国家电网公司发展策划部统计分析处处长

  线损率是电网企业的核心技术经济指标,加强线损管理,既是降本增效的直接手段,也是精益管理的核心支撑。随着智能电表和自动采集的推广,国家电网按照电量源头采集、线损自动生成、异常智能监测的思路,攻克数据标准不一、电网拓扑割裂、数据异动失真三大技术难点,建设同期线损管理系统,首次实现覆盖全网厂-站-线-变-户计量类物联设备的有机、有序互联。

  国家电网以“设备负载率、供电可靠率、电压合格率、同期线损率”等配电网“四率”指标为着力点,加快智能终端建设、微应用开发与电力高速载波等新技术推广,实施“采集全成功、数据全自动、档案全同步、关系全贯通、指标全达标、异常全监控”等一系列攻坚工程 (简称“四率六全”工程),充分说明传感技术的突破与进步,将有力推动业务的创新与提升,进一步验证了基于融合统一终端支撑多专业应用的可行性,为泛在电力物联网终端建设提供了先行示范。

  聚焦核心技术,形成大中小企业协同创新格局

  ●朱秀梅 工信部科技司副司长

  物联网正迎来新一轮生态布局的战略机遇期,呈现万物互联、万物智能的新特征,推动传感技术由单点突破向系统化、体系化的协同创新转变。党中央、国务院高度重视传感技术的发展,在“十三五”国家战略性新兴产业的发展规划中明确提出,要进一步提升核心基础硬件的供给能力,推动智能传感器等领域关键技术攻关和产业化。希望国家电网公司把握机遇,进一步发挥好龙头企业的引领作用,形成大中小企业协同创新、共同发展的良好格局,打造一批具有国际影响力的技术标准、知识产权,带动传感技术整体创新能力提升。

  系统布局感知技术,开展泛在物联,促进三个提升变革

  ●王继业 中国电科院副院长、国网能源互联网技术研究院院长

  能源互联网技术研究院结合智能电网实际,提出了泛在电力物联网感知技术框架与应用布局,总结出了“发输变配用”五大感知场景128种感知装置应用布局,提炼出先进感知、边缘计算、微源取能、安全连接、可靠防护五大类20项基础核心技术攻关方向和源-网-荷-储-人-资产六大领域20类感知终端技术方向,提出了基础共性、感知终端、物联代理、本地接入等技术标准。

  感知是泛在电力物联网关键层级,是数据源头和物联的基础,需要首先加强布局和研究。通过泛在感知,将带来三大提升:一是在电网广域监测系统测量数据的基础上建立源、网、荷广泛互联的全网广域系统,提升大电网安全稳定调控能力;二是在全面状态感知数据的基础上,通过人工智能算法统筹考虑传统能源、新能源、电网等电网元素,解决源荷双侧随机波动问题,实现精准预测、电力供需平衡,提升新能源消纳水平;三是通过感知工商业、居民等用户用能行为,将用户侧能源管理由粗放式转向精细化,提升综合能源服务水平。

  建设泛在电力物联网,要突破应用技术、布局框架及可靠性、适用性等方面技术,还要提升感知的广度、深度、密度、频度、精度等,确保泛在电力物联网海量数据源的可靠获取。通过泛在互联和深度感知,促进源网荷储协调互动,促进电网安全稳定运行高效化、新能源消纳最大化、用户用能最优化。

  工业互联网驱动数字化转型

  ●余晓晖 工业互联网产业联盟秘书长

  在第四次工业革命中,信息技术是赋能的技术,是一个国家发展的基础性、先导性技术。信息技术创新与能源、材料、制造、生物等技术的融合成为引领产业变革的主导力量。而数字浪潮与数字经济的核心就是各个产业的数字化、网络化、智能化转型。通过数字化时代的快速感知、敏捷响应和智能化决策能力,把人、机、物和全要素、全产业链、全价值链全面互联,可提升产品价值,实现商业模式创新、需求快速响应、运营管理优化。要通过工业互联网实现数字化转型,打造数字孪生体及行业平台,推动经济高质量发展。

  探索应用客户侧泛在电力物联网智能感知技术

  ●周晖 国家电网公司营销部计量处副处长

  国家电网公司目前已建成接入4.8亿只智能电能表、4000万余台各类采集终端和覆盖各类用户的用电信息系统,在泛在电力物联网感知层建设方面开展了技术研究工作,包括非介入式负荷辨识、电能表的智能化检测、综合能源测量感知、电动汽车有序充电、电力互感器的在线监测等多项技术。依托上述技术,公司开展了一系列核心装备的研发。此外,公司还开展了典型应用场景探索。居民家庭智慧用能,为居民家庭提供用电分析、用电安全监测以及故障维修等增值服务;社区多能服务,积极参与电力需求响应和市场化交易等电力互动;商业楼宇用能服务,实现与电网实时互动;工业、企业及园区的用能服务,实现供用能系统的实时感知、动态控制和信息服务。

  源网荷全景同步测量技术支撑泛在电力物联网建设

  ●毕天姝 华北电力大学教授

  我国已建成覆盖范围最广、可再生能源装机容量最大的大型互联电网,高比例的电子装置正在渗透到电源、电网、负荷各个环节,需要突破新型广域同步测量方法与关键技术,获取系统连续实时运行数据。

  电源方面,我国风电、光伏装机全球第一,由于电力电子变流器在整流、逆变过程中可能产生大量间谐波,导致基频相量提取困难、电气量准确测量难;电网方面,直流、柔性直流/交流输电技术的快速发展,使得电力电子的快速开断特性以及故障后电力电子控制的频繁动作经常发生;负荷方面,分布式电源和电动汽车的发展改变了配电网形态,导致测量发生抖动,测量精度迅速下降。

  从发展趋势看,测量对象正在从以同步机为主的交流电力系统向电力电子化电力系统以及多种能源互补的综合能源系统发展,测量技术由电网慢动态过程的基频相量到源网荷宽频和波形测量技术,向电气量与非电气量融合交叉测量与数据分析发展。

  (国网能源互联网技术研究院、中国电科院供稿供图)