新ICT時代的電力行業(yè),有著無限的想象空間
在“互聯(lián)網(wǎng)+”改造及顛覆各個行業(yè)的大趨勢下,如何借助互聯(lián)網(wǎng)的能力來進(jìn)行傳統(tǒng)能源行業(yè)的升級改造已經(jīng)成為最熱門的話題之一。比如在2015年,中國國家能源局正式確定《能源互聯(lián)網(wǎng)+行動計(jì)劃大綱》和12個支撐課題,來推動新的能源體系的建立。其中,電力作為重要的二次能源,是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)有機(jī)互聯(lián)的重要樞紐,新型電力工業(yè)體系的建設(shè)完善、以及整個電力行業(yè)信息化的建設(shè),都對整個能源產(chǎn)業(yè)以及經(jīng)濟(jì)社會的變革與發(fā)展有著舉足輕重的影響。
業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型驅(qū)動新型ICT建設(shè)
隨著經(jīng)濟(jì)和社會的進(jìn)一步發(fā)展,資源緊張、效率低下、環(huán)境污染等問題加速促使整個能源行業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型。因此,在新形勢下,提高電力行業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營效率和可靠性,豐富業(yè)務(wù)可能性,通過能源網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)調(diào)來最大限度地消費(fèi)利用可再生能源,并進(jìn)行需求與生產(chǎn)供給的協(xié)調(diào)優(yōu)化等,就成了電力行業(yè)必須要解決的問題。同時,隨著新能源的涌現(xiàn),未來電網(wǎng)結(jié)構(gòu)將會發(fā)生巨大變化,一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的用電用戶不僅僅是簡單的使用電力,而且可以通過太陽能發(fā)電將產(chǎn)生的電力反向輸送到電網(wǎng),形成雙向的電力和信息流動,另外一方面隨著發(fā)電和用電規(guī)模的日益增長,對于智能調(diào)配提出了更高的要求。這就促使了電網(wǎng)的智能化和智慧化需求,即“智能電網(wǎng)”的出現(xiàn)。
美國能源部在《Grid 2030》中提出的智能電網(wǎng)的概念是,“一個完全自動化的電力傳輸網(wǎng)絡(luò),能夠監(jiān)視和控制每個用戶和電網(wǎng)節(jié)點(diǎn),保證從電廠到終端用戶整個輸配電過程中所有節(jié)點(diǎn)之間的信息和電能的雙向流動”。在中國國家電網(wǎng)制定的《堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃》中,也提出了要在2016~2020年為引領(lǐng)提升階段,全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),使電網(wǎng)的資源配置能力、安全水平、運(yùn)行效率,以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動性顯著提高。而這一切都建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,離不開新的信息通信技術(shù)支撐。
新ICT成就更加智能的電網(wǎng)
德國和奧地利邊境地區(qū)有一個覆蓋6棟樓、130個居住單位的示范項(xiàng)目。簡單地說,就是有一個能自主發(fā)電,也接受電網(wǎng)調(diào)度的統(tǒng)一調(diào)度和管理的控制中心,它能得知居民的用電計(jì)劃和反饋,用戶也能實(shí)時獲得電價的走向,并做出設(shè)備管理規(guī)劃。是不是很酷?是不是像互聯(lián)網(wǎng)一樣自動、智能且具有智慧?
而這種具有未來特征的電能使用模式的實(shí)現(xiàn),背后是ICT關(guān)鍵技術(shù)的突破。
在從發(fā)電到用電的過程中,智能電網(wǎng)正努力實(shí)現(xiàn)更大的自動化。在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中,集中指揮和控制架構(gòu)正讓位于由智能設(shè)備帶來的分布式智能,這些智能設(shè)備包括線路傳感器、智能電表、故障中斷裝置、電源控制模塊等;具備先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)連接性能和計(jì)算能力的電力設(shè)備和傳感裝置,也正在變革分布式電網(wǎng)架構(gòu)中的集中指揮與控制技術(shù)。
而這些突破所帶來的“全聯(lián)接”——全智能終端的數(shù)字化聯(lián)接,以及整個能源供應(yīng)和銷售網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接,為我們鋪設(shè)了未來電網(wǎng)模式的大藍(lán)圖。比如美國電氣巨頭GE將電力發(fā)/輸/配/用電等全過程聯(lián)網(wǎng),撮合發(fā)/用電交易,并開展維修和節(jié)能等增值服務(wù),其能源管理收入規(guī)模已達(dá)440億元;德國已有上千家售電公司,圍繞光伏、儲能和電動汽車等領(lǐng)域衍生出了各種創(chuàng)業(yè)型公司。
而這種全聯(lián)接的狀態(tài),在積累了大量電力行業(yè)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)的華為看來,本質(zhì)上就是能源互聯(lián)網(wǎng)的ICT基礎(chǔ)架構(gòu),它有3個典型特征:智能終端全聯(lián)接、通信網(wǎng)絡(luò)全敏捷、電網(wǎng)數(shù)據(jù)全共享。
開放合作的華為解決方案
華為依托領(lǐng)先的ICT技術(shù),打造了覆蓋電力行業(yè)各環(huán)節(jié)的全聯(lián)接電網(wǎng)解決方案。
智能終端聯(lián)接
除了在配用電環(huán)節(jié)的智能表計(jì)、配網(wǎng)智能終端以外,在電網(wǎng)的發(fā)電、輸電、變電以及資產(chǎn)管理等各環(huán)節(jié)都存在大量的傳感器、智能終端等設(shè)備,這些智能設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接到智能網(wǎng)關(guān)上之后,再通過智能網(wǎng)關(guān)接入到骨干網(wǎng)絡(luò),使遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測成為可能,同時也為大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)來源。
但智能終端全聯(lián)接在實(shí)現(xiàn)過程中還需要考慮一些難點(diǎn),如海量終端的接入、安裝施工的便利性、不同智能終端的兼容和適配等。為了解決這些難題,華為研發(fā)推出了3項(xiàng)重要的產(chǎn)品與技術(shù)——Hi-PLC、eW-IoT和LiteOS。
其中Hi-PLC芯片技術(shù)保證了通信的速率和可靠性,對IPv6的支持,還可滿足海量智能終端的接入,而eW-IoT能夠提供多達(dá)100倍的深度覆蓋增益和千倍以上的聯(lián)接能力,而終端功耗只有LTE的1/10,再加上系統(tǒng)體積只有10KB級,具備零配置、自組網(wǎng)、跨平臺能力的LiteOS,華為在駐地采集層形成了一整套AMI(高級計(jì)量架構(gòu))方案,可幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能抄表、線損分析和終端遠(yuǎn)程控制,并加強(qiáng)與用戶的終端互動,從而改善客戶體驗(yàn)并提升供電品質(zhì),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高企業(yè)運(yùn)營效率和降低運(yùn)營成本等目標(biāo)。
通信網(wǎng)絡(luò)全敏捷
即通過多樣和融合的敏捷通信,以及快速、安全和大容量的電力骨干網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)電力業(yè)務(wù)的泛在接入、高速和雙向互動。
要知道,海量的數(shù)據(jù)采集與基于云的大數(shù)據(jù)平臺(應(yīng)用)之間需要的是一條寬闊、堅(jiān)強(qiáng)的信息高速公路,這條骨干網(wǎng)絡(luò)肩負(fù)著日益增長的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流,承載著對實(shí)時性要求極高的電力信息流,這需要網(wǎng)絡(luò)足夠?qū)掗?,可以承載當(dāng)前以及未來幾年的數(shù)據(jù)增長。因此,骨干通信網(wǎng)必須能堅(jiān)強(qiáng)自愈,還需要針對不同的電力業(yè)務(wù)和應(yīng)用動態(tài)部署計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)功能,即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具備虛擬化能力,可以動態(tài)加載不同的網(wǎng)絡(luò)功能。
華為基于軟件定義的思想,以“敏捷控制器”為核心,以敏捷分支、敏捷園區(qū)、敏捷數(shù)據(jù)中心和敏捷廣域4大解決方案為支柱,組成端到端敏捷網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),可有效提高電力企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)資源利用率,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)敏捷和業(yè)務(wù)敏捷。目前,華為的敏捷網(wǎng)絡(luò)方案已經(jīng)成功應(yīng)用在包括中國國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、粵電集團(tuán)、中石油等300多個廣域網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中。
電網(wǎng)數(shù)據(jù)全共享
是指基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)平臺整合分散的資源,提高計(jì)算能力,實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)共享,同時實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)深度挖掘,提供商業(yè)智能(BI),輔助決策分析,促進(jìn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)智慧調(diào)控。
電力系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)和信息的增長無疑為系統(tǒng)的運(yùn)行和高級分析帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。在歐美一些國家,已經(jīng)有一些大數(shù)據(jù)公司將電力企業(yè)大量智能儀表數(shù)據(jù)與天氣數(shù)據(jù)、建筑物信息等結(jié)合起來,進(jìn)行深度挖掘分析,形成觀點(diǎn)變現(xiàn)。而在國內(nèi),數(shù)以億計(jì)的智能電表已經(jīng)投入使用,每過15分鐘,就會采集一次數(shù)據(jù),這些電表加起來每天會產(chǎn)生TB級的數(shù)據(jù),但其價值還未能被充分利用。
作為集成大數(shù)據(jù)存儲、查詢和分析的統(tǒng)一平臺,華為FusionInsight可為企業(yè)快速構(gòu)建海量數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng),通過對各類海量數(shù)據(jù)信息的實(shí)時和非實(shí)時分析與挖掘,幫助企業(yè)從海量數(shù)據(jù)信息中獲取真正的價值,及時洞察和決策新的機(jī)會與風(fēng)險。目前,華為已累計(jì)成功部署了500多個大數(shù)據(jù)項(xiàng)目,已有200多合作伙伴的行業(yè)方案采用了華為FusionInsight大數(shù)據(jù)平臺。