近日,以“全麵智能感知,泛在電力物(wù)聯”為主題的泛(fàn)在電力物聯網智能(néng)感(gǎn)知技術(shù)論壇在京舉辦。中國科學院院士周孝信(xìn)、中國工程院院士韓英鐸出席論壇(tán),中國工程院院士、中國電科(kē)院院長郭劍波主持論壇。來自政府部門、國家電(diàn)網公(gōng)司、南方電網公司(sī)、發電企業、科(kē)研院所、傳(chuán)感設備研發/電器製造企(qǐ)業的1100餘位專家學者齊聚一堂,70餘位專家從大電網安全穩定、新能(néng)源、電力設備、量測、用戶(hù)感知等方麵對感(gǎn)知技術和裝置進行了深入研討(tǎo)。論壇由(yóu)國網能源互(hù)聯網技術研究院、中國電科院主辦,分為一個主論壇和六個平行分論壇,展示了10多家企業的研究成果或實物。本版集納論壇上部分領導、專家的精彩觀點——
實施電網(wǎng)和用戶的全麵感知是泛在電力物聯網的關鍵
●韓君(jun1) 國家電網公司副總經理、黨(dǎng)組成員(yuán)
當前,最緊迫、最重要的任務就是加快推進泛在電力物聯網(wǎng)建設。實施電網和用戶全麵感知是泛在電力物聯網的關鍵。智能感知技術將推進堅強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯網融合,為優化配(pèi)置能源資源、滿足多元(yuán)用能需要提供更有力的支撐。論壇的舉辦,不僅為電力智能(néng)感知技(jì)術謀篇布局,也為傳感產(chǎn)業鏈的發展需求指明方向(xiàng)。我們要以(yǐ)此次論壇為契機,持(chí)續推(tuī)動電力領域傳感終端技術革新,不斷提(tí)升傳(chuán)感技(jì)術自主創新能力,要瞄準世界前沿(yán),突破核心關鍵問題,實(shí)現行業(yè)引領。同時,歡迎上下遊企業與國家電網廣泛合作交流、互聯互通,構建共贏生態。
電力能源行業是工業互聯(lián)網應(yīng)用的重點領域
●魯春(chūn)叢 工信部信管(guǎn)局副局長(zhǎng)
工業互聯網將為電(diàn)力能源(yuán)行業優化能源供給結構、提高能源(yuán)供需匹配(pèi)效率、創新能源(yuán)業(yè)務模式、推動能(néng)源市(shì)場開放和產業升級提供有效路徑。要推動能源電(diàn)力體係與(yǔ)互聯網體係深度融合:一是共同(tóng)參與工業互(hù)聯網新型基礎設施建設,結合(hé)電力領域(yù)的實際情況,探索應用(yòng)5G等新技術;二是共同(tóng)深化工業互聯網在能源領域(yù)的應用,以需求為牽引、問題為(wéi)導(dǎo)向,進一步推動堅強電網和工(gōng)業互聯網的深度融合;三是共同壯大跨界融合的產業(yè)生態,加強跨領域、跨(kuà)學(xué)科交流互建,促進電力能源企業與信息(xī)通信企業、裝備製造企業(yè)深化合作。
泛在電(diàn)力物聯網大有可為,助力調度自動化係統升級
●韓英鐸 中國工程院院士、清華大學教授
改革開放40年來中國電力建設成績巨大,發電容(róng)量(liàng)和規(guī)模都已居世界第一(yī)位。我國已進(jìn)入階段性餘電期,電力工業(yè)快速發展舉世矚目,但我國傳統能源(yuán)生產和消費模式不(bú)適應(yīng)國家長期可持續(xù)發展的(de)需(xū)要,麵臨劇變的國際形(xíng)勢我們需要居安思危(wēi),進一步提(tí)高(gāo)係統可觀性、可控(kòng)性,泛(fàn)在電力物聯網大有可為。傳統電力係統發展的基本依據正在發生改(gǎi)變,可再生能源的發展使(shǐ)我國能源資源稟賦發生變化,已對電力係統動態行為產生重要影響。電力物聯網和人工(gōng)智(zhì)能技術的發展可使電力係統監(jiān)測與智能決策控(kòng)製邁上新的台階,將(jiāng)解決一批電力係統難題,例如負(fù)荷(hé)等關鍵動態建模、潮(cháo)流實時感知、穩定判據(jù)和邊界的準確評(píng)估等。要充分利用PMU(電(diàn)源管理單元)等廣域量測信息和海量數據,助力大電網調度自動化係統升級,大幅度提高電網的安全性和效率。泛在電(diàn)力物聯網不是目的,而是手段,將有效(xiào)解決中國電力係(xì)統發、輸、配、用、管、服多方麵的重大(dà)問題,推動能源革命發展。
配電物聯網智能感知將是配(pèi)電網發展方(fāng)向
●呂軍 國家電網公司設備部配電處處長
配電網(wǎng)作(zuò)為電網重(chóng)要組成部分,直(zhí)接麵向電力用戶,也是用戶對電網感受和體驗最直觀的對(duì)象。目前用戶對電(diàn)力(lì)的依賴度越來越高,對優質服務的(de)需求也越來越高,中低壓配電網要精細化管理,迫切需要對配電網進行數(shù)字化變革。對(duì)此,國家電(diàn)網(wǎng)正在積極研究解決措施,已在(zài)關鍵設備節點上應用智能識別和感知技術,對配電網的運(yùn)行情況進行全麵采集,監測設備狀態,實(shí)現全生命周期的(de)設備管理。依托智能感(gǎn)知和(hé)邊緣(yuán)計算的技術,推動專業的數據同源采集,實現電網的全麵感知。廣泛部署傳感設備,有助於電網設備的全麵感知,對非(fēi)故障區域快速恢複供電,有效提升電網的可靠性。在電氣火災預警方麵(miàn),通過對變壓器、電纜的(de)綜合監測,能夠實現對火災實(shí)時的監測、探測、提前預判,降低火災發生的概率。展望未來,應用高(gāo)可靠性、小型化集成化、低功耗無源化、高安全性的智能傳感技術、設備、儀器和裝置將是配電網發展的方向。
亟需研發自主可控的電力傳感芯片產品(pǐn)
●趙東豔 國網信產集團副總經理、北京智芯公司執行董事
傳(chuán)感器作為泛在電力物聯網感知層的核心器件,應用種類多、數量大,預計年需求量達百億片。小型化、集成(chéng)化的芯片級(jí)傳感器符合泛(fàn)在電力(lì)物(wù)聯網對傳感器的長遠需求。目前電力傳感芯片麵臨(lín)對外依存度高、信息安全(quán)隱患大、價格高、供貨周期長等製約因素(sù),亟需研發自主可控的電力傳(chuán)感芯片產品。
智芯公司在過去9年裏共突破芯片設(shè)計核心技術167項,主要突破了三個核心難題:開展了基於海量傳感(gǎn)芯片的老化試驗,實現在電力(lì)係統高溫、高濕、低溫等複雜環境下傳(chuán)感(gǎn)芯片的(de)高精度采集;開展了電磁波(bō)取能技術、導線取能技術(shù)研究,解(jiě)決傳感芯片功耗高、維護成本高的難題(tí);開展了抗腐蝕、耐紫外線輻射的特種材料研發,改進芯片封裝結構方法,滿足電力行(háng)業嚴酷環境對電(diàn)力芯片傳感器的高可靠性要(yào)求。
本次論壇對智能感知領域的生產廠商意義重大,指引(yǐn)了技術發展方向,為下一步形成(chéng)全產業鏈良好生態奠定了基礎。
加強關鍵技術攻關,構建網絡安全(quán)防禦生態體(tǐ)係
●童光毅 國家能源(yuán)局電力安全監管司司(sī)長(zhǎng)
泛在電(diàn)力(lì)物聯網是踐行“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,推動(dòng)能源供給側(cè)和消費側革命的重(chóng)大舉措。國家能(néng)源局充分支持國家電網公司的創新舉措,積極鼓勵具備條件的地區因地(dì)製宜開展能源互聯網(wǎng)試點示範,下一步將加快製定相關配套政策,推進能源互聯網建設。建設泛在電力物聯網要堅持創新驅動發展戰略,不斷促進智能感知等(děng)關鍵技術的攻關(guān),充分(fèn)發揮科技創新在提升能(néng)源發展質(zhì)量和效益中的作用。要同步構建網(wǎng)絡安全防護體係(xì),將網絡安全與泛在電力物聯網的建設統一規劃、統一部(bù)署(shǔ)、統一推(tuī)進、統一實施,做到協調一致、齊頭並進,在已有工作的基礎上,構建一個網絡安全防禦生態體係。
加快建立技術標(biāo)準體係,著力提(tí)升傳感創新能力
●許鬆林 中國電(diàn)力企業聯合會副秘書長
泛在電(diàn)力物聯網建設對信息感知(zhī)的深(shēn)度、廣度和密度提出了更高要求。泛在電力(lì)物聯網的海量元數據來源於信息(xī)感知與采集,而傳感器是能源互聯網的底層感知單元,是電力調度、保護(hù)測(cè)控、安全運維、在線監測、互聯互通的必要基礎設施,是(shì)加快促進泛在電力物聯網信息物理融合進程的重要裝備(bèi)。因此,針對泛在電力(lì)物聯網背景下電網各環節業務對智能(néng)傳感技術的(de)實(shí)際需求,要圍繞智能傳感器重點技術攻關和(hé)特(tè)定場景下(xià)的研發,加快建立(lì)技術(shù)標準體係,著力提升傳感創(chuàng)新能力,通過泛在即插即用接入、終(zhōng)端IP化(huà)網絡、資產管理等方式,實現業(yè)務數據的全麵感知,全麵提升電網運(yùn)行服務質量。
傳感器技術進步成果要和電力(lì)用戶需(xū)求密切結合
●王躍林 中國科學院研究員(yuán)、973項目首席科(kē)學家
傳感器(qì)與電力相比是一個(gè)較小的學科,但應用範圍極(jí)為廣(guǎng)泛。把傳感器及(jí)後續的處理電路集成在(zài)一塊芯片上,實(shí)現大批量製造,是傳感器發展的重要趨勢。目前(qián),微(wēi)納傳感器全球銷售額約一兩百億美金,並以每年13%的年(nián)複合增長率迅速增長。作為底(dǐ)層核心芯片技術,微納米技(jì)術已經成為國際必爭的戰(zhàn)略製高點。傳感器的特點是專(zhuān)用性強,屬於應(yīng)用服務定製型。這(zhè)個(gè)特點決定了市場細分,和用戶的契合度很密切。傳感器的產業鏈包括應用市場、設計公(gōng)司、批量製造廠、規模生產廠等(děng)。全球傳感器市場三分(fèn)之(zhī)一在中(zhōng)國,具有廣闊的(de)應用市場,但較為依賴進(jìn)口。目前,傳感器正在向集成化、智能化發展,實現了低成本(běn),為廣(guǎng)泛應用和部署提供了良(liáng)好契機。
電力領域傳感器的應用場景眾(zhòng)多。在泛在電力物(wù)聯(lián)網(wǎng)建設過(guò)程中,建(jiàn)議充分利用傳感(gǎn)器技術進步的成(chéng)果,並和電力(lì)用戶需求密切結合。
智慧家電(diàn)在線感知助力電力負荷可控可調
●徐方強 海爾(ěr)集團副(fù)總裁
不管(guǎn)是家庭、企事業單位或工業企業,空調的耗能至(zhì)少占到50%,電熱水器類(lèi)產品的(de)耗能接(jiē)近14%,二者的總體能耗可占到總能耗的65%到70%。空調用電的波峰波穀經測算,不論是午高峰還是(shì)晚高峰,都和電力目前(qián)波峰波穀時間基本一致,一個是中午(wǔ)12點左右,一個是晚上(shàng)9點左右(yòu)。削峰技術可以根據環(huán)境狀態,在不影響體驗的前提(tí)下,實時調整空調溫度。通過削峰技術,夏天空調溫度比原先設定提升兩攝氏度,可以節省35%的耗電量。在錯峰用電方麵,例如熱水器在早晨8點和晚(wǎn)上9點是使用的高峰期(qī),錯峰技術可把整體用電(diàn)時間向前提(tí),達到節能效(xiào)果。
海爾智慧產品為(wéi)智慧家庭(tíng)提供整(zhěng)套解決方案,通過雲平台把普通家電變成了可聯網的(de)智能終端(duān),家電和雲平台進行全方位(wèi)連接,目前在(zài)線電器已(yǐ)經有50多萬台,在線用戶(hù)超過(guò)1200萬。結合雲平台的落地,海爾集團探索形成用戶、企業、供應商三個(gè)維度共商共享的機製。
借助智能傳感技術加強同期線損管理
●劉道新(xīn) 國家電網公司發展策劃部統計分(fèn)析處處長
線損率是(shì)電網企業的(de)核心技術經濟指(zhǐ)標(biāo),加強線損管理,既是降本增效的直(zhí)接手段,也是精益管理的(de)核心支撐。隨著智能電表和自(zì)動采集的推廣,國家(jiā)電網按照電量(liàng)源頭(tóu)采集、線損自動生成、異常智能監測的思路,攻克數據(jù)標準不一、電網拓撲(pū)割裂、數據異動(dòng)失真三大技術難點,建設同期線損管理係(xì)統(tǒng),首次實(shí)現覆(fù)蓋全網廠-站-線-變-戶計量類物聯設(shè)備的有(yǒu)機、有序互聯(lián)。
國家電網以“設備負載率、供電可靠率、電(diàn)壓(yā)合格率、同期(qī)線損率”等配(pèi)電(diàn)網“四率”指標(biāo)為著力點,加快智能終端建設、微應用開發與電力高(gāo)速載(zǎi)波等新技術推廣,實施“采集全成功(gōng)、數據全自動、檔案(àn)全同步、關係(xì)全(quán)貫通、指標全達標、異常全監控”等一係列攻堅工程 (簡稱“四率六全”工程),充分說明傳感技術的突破與進步,將有力推動(dòng)業務(wù)的創新與提升,進一步驗證了基於融合統一終端支撐多專業應用(yòng)的可行性,為泛在電力物聯網終端建設提供了先行示範。
聚焦核心技術,形成大(dà)中小企業協同創新格局
●朱秀梅 工信部(bù)科(kē)技司(sī)副司長
物聯網正迎來新一輪生態布局的(de)戰略機遇期,呈現萬(wàn)物互聯、萬物智能的新特征,推動傳感技術由單點突破向係(xì)統化、體係化(huà)的協同創新轉(zhuǎn)變。黨中央、國務院高度重視傳感技術的發展,在(zài)“十三五”國家戰略性(xìng)新興產業的發展規劃中明(míng)確提出,要進一步提升核心基(jī)礎硬件的供給能力,推動智能傳感器等(děng)領域關鍵技術攻關和產業化(huà)。希望國家電網公司(sī)把握機遇,進(jìn)一步發揮好龍(lóng)頭企業的引領作用,形成大中小企業協同創新、共同發展的(de)良好格局,打造一批具有國際影響力的技術標準、知識(shí)產權,帶動傳感技術整(zhěng)體創新能(néng)力(lì)提升。
係統布局感知技術,開展泛在物聯,促進三個提升(shēng)變革(gé)
●王繼業 中國電科院副院長、國網(wǎng)能源互聯網技術研究院院長
能源互聯(lián)網技術研究院(yuàn)結合智能電網實際,提出了泛在電力物(wù)聯網感知技術框架(jià)與應用布局,總結出了“發輸變配用”五大感知場景128種感知裝置應用布局,提煉出先進感知、邊緣計算、微源取能、安全連(lián)接、可(kě)靠防護五大類20項基礎核心技術攻關方向和源-網-荷-儲-人-資產六大領域20類(lèi)感知終端技術方向,提(tí)出了(le)基礎(chǔ)共性、感知終端、物聯代(dài)理、本地接(jiē)入等技術標準。
感知是(shì)泛在(zài)電力物聯網關鍵層級,是數據源頭和物(wù)聯的基礎,需要首先(xiān)加(jiā)強布局和研究(jiū)。通過泛在感知,將帶來三大提升:一是在電網廣域監(jiān)測係統測量(liàng)數據的(de)基礎上建立源、網、荷廣泛互聯的(de)全網廣域係統,提升大電網安全穩定調控能力;二是(shì)在全麵狀態感知數據的基礎上,通過人工智能算法統(tǒng)籌考慮傳統能源、新能源、電網等電網元素,解決源荷雙側隨機波動問題,實現精準預測、電力供需平衡,提升新能源消納水平;三是通過感知工商業、居民等用戶用能行為,將用(yòng)戶側(cè)能(néng)源管理(lǐ)由粗放(fàng)式轉向精細化,提升綜合能源服務(wù)水平。
建設泛在電力物聯網,要突破應(yīng)用技術、布局框架及可靠性、適用性等方麵技術,還要提升感知的廣度、深度、密度、頻度、精度等,確保泛在電力物聯網海量數據源的可靠獲取。通過泛(fàn)在互聯和深度感知,促進源網荷儲協調互動,促進電網安全(quán)穩定運(yùn)行高效(xiào)化、新(xīn)能(néng)源消納最(zuì)大(dà)化、用戶用能(néng)最優化。
工業(yè)互聯網驅動數字化轉型
●餘曉暉 工業互聯網(wǎng)產業聯盟秘書長
在第四次工業革命中,信(xìn)息技術是賦(fù)能的技術,是一個國家發(fā)展的基礎性、先導性技術。信息技術(shù)創新與(yǔ)能源、材料、製造、生(shēng)物等(děng)技術的融合成為引領產(chǎn)業變革的主導力量。而數字浪潮與數字經濟的核心就是(shì)各個產業的(de)數字化、網絡化、智能化轉型。通過數字化時代的快速感知、敏捷響應和智能化決策(cè)能力,把人、機、物(wù)和全要素、全產(chǎn)業鏈、全價值鏈全麵互聯,可提(tí)升產品價值,實現商業模式創新、需(xū)求快速響應、運營管理優化。要通過工業互聯(lián)網實現數字化轉型(xíng),打造(zào)數(shù)字孿生體(tǐ)及行業平台,推動經濟高質量發展。
探索應用客戶側泛在電力物聯網智能(néng)感知技術
●周暉 國家(jiā)電網公司營銷部計量(liàng)處副處長
國家電網公司目前已建成接入4.8億隻智能電能表、4000萬餘台各類采集終端和覆蓋(gài)各類用戶的用電(diàn)信息係統(tǒng),在(zài)泛在電力物聯網感知層建設方麵開展(zhǎn)了技術研(yán)究工作,包括(kuò)非介入式負荷辨識、電能表的智能化檢測、綜合能源測量感知、電動汽車有(yǒu)序充電、電力互感(gǎn)器的在線監(jiān)測等多(duō)項技術。依托(tuō)上述技術,公(gōng)司(sī)開展了一係列核心裝備的研發(fā)。此外,公司還開展了典型應用(yòng)場景(jǐng)探索。居民家庭智慧用能,為居民家(jiā)庭提供用電分析、用電安全監測以及故障維修(xiū)等增值服務(wù);社區多能服務,積極(jí)參與電力需求響應和市(shì)場化交(jiāo)易等電(diàn)力互動;商業樓(lóu)宇用能服務,實現與電網實時互動;工業、企業及園區的用能服務,實現供用能係統的實時感知、動態控(kòng)製和信息(xī)服務。
源網荷全景同步測量技術支撐泛在(zài)電力物聯網建(jiàn)設
●畢天姝 華北電力大學教授
我國已建成覆蓋範圍最廣、可再(zài)生能源裝機(jī)容量最大的大型互聯電網,高比例的電子裝置正在滲透到電(diàn)源、電網、負荷各個環節,需要突破新型廣域同步測量方法與關鍵技術,獲取係統連續實時運行數(shù)據。
電源方麵,我國風(fēng)電、光(guāng)伏裝機全球(qiú)第一,由(yóu)於電力電子變流器在整(zhěng)流(liú)、逆變過程中可能產(chǎn)生大量間諧波,導致基頻相量提取困難、電氣量準確測量難;電網(wǎng)方麵,直流、柔性直流/交流輸電技術的快速發展,使得電力電子的快速開斷特性以及故障(zhàng)後電力電子控製的頻繁動作經常發生;負荷方麵,分布式電源和電動汽車的(de)發(fā)展改變了(le)配(pèi)電網形態,導致測量發生抖動,測量精度迅速下降。
從發展趨(qū)勢(shì)看(kàn),測量對象正在從以(yǐ)同步機為主的交流電力係統向電力電子化電力係統以及多種能源互補(bǔ)的綜合能源(yuán)係統發展,測量技術由電(diàn)網慢動態過程的基頻相量到源網荷寬頻和波形測量(liàng)技術,向電氣量與(yǔ)非電氣(qì)量融合交叉測量與數(shù)據分析發展。














