劉鳳瑜

【摘 要】隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展和完善，打破了傳統(tǒng)的思維，對商務(wù)，金融領(lǐng)域帶來重大的變革，同時也影響著發(fā)電領(lǐng)域。本文通過對當(dāng)前電網(wǎng)存在的現(xiàn)狀進(jìn)行分析以及闡述發(fā)展過程中存在的不足，介紹了基于云大物移背景下的智能電網(wǎng)構(gòu)架建設(shè)思想，以及應(yīng)用現(xiàn)狀，提出建設(shè)智能電網(wǎng)是電網(wǎng)企業(yè)未來發(fā)展的主要方向。

【關(guān)鍵詞】“云大物移智”；企業(yè)；發(fā)展戰(zhàn)略

中國制造2025明確提出要進(jìn)一步加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，推進(jìn)智能制造作為主攻方向，基于信息物理系統(tǒng)的智能制造正使制造方式發(fā)生變革，通過三步走來實現(xiàn)制造強(qiáng)國的目標(biāo)，智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中面臨著巨大的挑戰(zhàn)，而信息部和工業(yè)部門提出了收集信息，生產(chǎn)制造，信息化物流，產(chǎn)品信息化，產(chǎn)業(yè)服務(wù)和行業(yè)管理信息化等方向的兩化融合，進(jìn)而加強(qiáng)各個部門信息化協(xié)同，提高企業(yè)信息化控制水平，增強(qiáng)企業(yè)資源共享和業(yè)務(wù)服務(wù)能力。在節(jié)能減排的政策要求下，企業(yè)致力于實現(xiàn)集約化高效管理的目標(biāo)，目前已經(jīng)有很多電網(wǎng)企業(yè)對于數(shù)字化電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行了長時間探索，在過去幾年中，國內(nèi)的電網(wǎng)企業(yè)積極按照管控一體化，仿控一體化的方向在智能電網(wǎng)方面取得了不錯的成績。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能控制等新型技術(shù)的發(fā)展，發(fā)電企業(yè)主要以建設(shè)數(shù)字化物理載體為主，向著更高效，更清潔的智能化電網(wǎng)發(fā)展，很多電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行智能化電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，建設(shè)智能電網(wǎng)已經(jīng)成為行業(yè)認(rèn)可的發(fā)展目標(biāo)。數(shù)字化電網(wǎng)是智能化電網(wǎng)的建設(shè)基礎(chǔ)，而電網(wǎng)智能化是數(shù)字化技術(shù)的延伸，建設(shè)智能電網(wǎng)需要全面規(guī)劃，統(tǒng)一技術(shù)，明確路徑，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)智能電網(wǎng)是實現(xiàn)智能化額過程，應(yīng)當(dāng)根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)的實際發(fā)展現(xiàn)狀，因地制宜，進(jìn)行智能化電網(wǎng)的建設(shè)。

一、“云大物移智”背景下我國智能電網(wǎng)建設(shè)的意義

智能電網(wǎng)也就是電網(wǎng)的智能化，基于先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上，采用最新的傳感和測量技術(shù)，最新設(shè)備和決策支持系統(tǒng)，從而實現(xiàn)更加可靠安全，經(jīng)濟(jì)，環(huán)境友好的目標(biāo)。發(fā)展智能電網(wǎng)對我國智能電網(wǎng)建設(shè)的主要體現(xiàn)在以下幾方面：首先具有強(qiáng)大的配置能力和資源最優(yōu)化能力，我國智能電網(wǎng)建成之后能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)端和受端電網(wǎng)，形成特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)大規(guī)模可再生能源的跨區(qū)域，遠(yuǎn)距離高能源輸送，使得區(qū)域間的電網(wǎng)交換能力有很大程度的提升。其次具備了更加安全可靠的運行環(huán)境，電網(wǎng)的各級防線緊密配合，能夠有效預(yù)防一些突發(fā)事件的產(chǎn)生，也避免連鎖故障的發(fā)生，實現(xiàn)高度智能化的電網(wǎng)調(diào)度，全面建成橫向集成的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的在線智能化分析，預(yù)警和決策，同時實現(xiàn)各種類型發(fā)電技術(shù)設(shè)備的高校控制和精益化控制。電網(wǎng)用戶和電網(wǎng)之間的互動?；凇霸拼笪镆浦恰边@種背景下形成的智能化用電平臺，能夠更好地為電網(wǎng)用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，同時電網(wǎng)綜合了智能電表，分布式電源，分時電價政策等，有效平衡了電網(wǎng)的負(fù)荷，減少電網(wǎng)和能源建設(shè)的成本輸出，發(fā)揮電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的增值服務(wù)，在提供電網(wǎng)的同時，服務(wù)國家三網(wǎng)融合，為電網(wǎng)用戶提供網(wǎng)絡(luò)電視，語音集成服務(wù)，也為燃?xì)?，供水等行業(yè)領(lǐng)域的信息化提供平臺支持，擴(kuò)展了電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施增值服務(wù)的范圍，進(jìn)一步推動智能化城市的發(fā)展建設(shè)。

智能電網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備。我國智能電網(wǎng)技術(shù)歸為智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)以及專業(yè)技術(shù)，其中前者包括傳感和測量技術(shù)，定制電力，電力電子技術(shù)，柔性交、直流輸電，信息通信技術(shù)，數(shù)字仿真技術(shù)等，而專業(yè)技術(shù)分為新能源發(fā)電，智能輸電網(wǎng)技術(shù)包括特高壓輸電技術(shù)，調(diào)度技術(shù)，電路監(jiān)測技術(shù)等，智能配電網(wǎng)技術(shù)包括配電網(wǎng)定制電力技術(shù)，自動化運行技術(shù)，智能用電技術(shù)包括用電信息采集，高級量測技術(shù)等。智能電網(wǎng)的設(shè)為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持，對輸電，配電，調(diào)度都起著重要的作用，從用電角度來看，能夠利用智能軟件實現(xiàn)用電信息采集，采用分布式電源以及儲能管理系統(tǒng)構(gòu)建智能用電小區(qū)，為用戶進(jìn)行智能遠(yuǎn)程能效監(jiān)測和控制，使用高級計量管理系統(tǒng)和便捷式智能用電交互終端維護(hù)以為用戶提供智能用電檢測設(shè)備。

二、智能電網(wǎng)的建設(shè)

隨著數(shù)字化電網(wǎng)的發(fā)展，未來電網(wǎng)企業(yè)逐漸趨于智能電網(wǎng)的建設(shè)，首先在國家實施創(chuàng)新戰(zhàn)略的背景下，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，中國制造2025等政策的實施，以及云計算，物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的運用，使得工業(yè)和信息實現(xiàn)高度融合，以及相關(guān)設(shè)備制造企業(yè)的成果讓智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中有了更加有力的保障。其次很多電網(wǎng)企業(yè)降低生產(chǎn)成本，增加工作效率，提高生存質(zhì)量，滿足環(huán)保要求的內(nèi)在需求，也是企業(yè)在市場競爭中的基本要求。因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合多年的應(yīng)用成果和經(jīng)驗，推出云大物移的智能電網(wǎng)建設(shè)。

1.云大物移智能電網(wǎng)內(nèi)涵

云大物移的智能電網(wǎng)是基于物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)，通信控制，可視化技術(shù)，人工智能的高度融合，實現(xiàn)高程度的自動化電網(wǎng)建設(shè)?；谠拼笪镆频闹悄茈娋W(wǎng)是由三個主要的功能模塊構(gòu)成的，從三角形態(tài)分布最上邊為智能經(jīng)營，是電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展的最終目標(biāo)，左下方是智能發(fā)電，是利用人機(jī)交互，根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)和制定的邏輯，自動實施企業(yè)計劃，完成生產(chǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)，右下方是智能維護(hù)，通過不斷完善設(shè)備運行情況，提升設(shè)備的安全穩(wěn)定性，為設(shè)備提供安全穩(wěn)定的運行，可以說智能電網(wǎng)是實現(xiàn)高端設(shè)備可靠性，優(yōu)化運行條件，節(jié)能減排，適應(yīng)外界環(huán)境，減少人為勞動力的輸出，提高企業(yè)收益的必經(jīng)之路。

2.智能電網(wǎng)的架構(gòu)

基于云大物移智能電網(wǎng)管理體系需要融入安全為中心的維修策略，以資產(chǎn)全壽命周期以及雙螺旋六象限等設(shè)備管理思想，深度挖掘大數(shù)據(jù)，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下給電網(wǎng)企業(yè)提供的各項政策支持，形成企業(yè)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，分別從橫向和縱向進(jìn)行設(shè)備管理。首先，從橫向管理來看，應(yīng)當(dāng)著手于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)智能建設(shè)，以流程為導(dǎo)向，支持運維管理，實現(xiàn)管控一體化的目標(biāo)；從橫向管理來看，需要跨越多個設(shè)備的監(jiān)控平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，挖掘數(shù)據(jù)的內(nèi)在關(guān)系，進(jìn)而形成數(shù)據(jù)的高級應(yīng)用，利用先進(jìn)的技術(shù)和專家診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)對管網(wǎng)、金屬等設(shè)備的精密診斷，為管理著提供優(yōu)化的決策，進(jìn)而達(dá)到檢修，運行，維護(hù)等優(yōu)化，以可視化的形式，在管理者三維應(yīng)用，移動終端得到展示。

3.建設(shè)思想

首先做好智能感知工作，也就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理環(huán)節(jié)，在線進(jìn)行工藝信號實時采集及的傳感器數(shù)據(jù)指標(biāo)，實時進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬信號采集，進(jìn)行模型和數(shù)字轉(zhuǎn)換或直接進(jìn)行數(shù)字化采集，并完成數(shù)據(jù)發(fā)送。此外利用傳感器進(jìn)行在線信號采集，能夠自動進(jìn)行故障診斷和報警，在線采集圖像的視頻傳感器，能夠?qū)D像進(jìn)行智能識別，采集聲音信號的音頻傳感器，能夠?qū)β曇暨M(jìn)行識別和故障診斷，將以上的工藝參數(shù)，音頻視頻進(jìn)行數(shù)字化和電子化處理，分別對應(yīng)到每個元件中，實現(xiàn)建設(shè)智能化電網(wǎng)的基礎(chǔ)，只有在有效，全面的大數(shù)據(jù)之上才能進(jìn)行精準(zhǔn)的分析判斷，進(jìn)而能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行狀態(tài)分析和診斷。智能診斷首先是對設(shè)備狀態(tài)評估的自動化，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊矩陣的數(shù)學(xué)算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計分析，并對出現(xiàn)的各種故障模式進(jìn)行模型構(gòu)建，利用專家知識庫和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對存在的故障模型進(jìn)行修正和驗證。針對不同電網(wǎng)企業(yè)的實際情況和故障模型制定個性化的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善故障模型，從而能夠為設(shè)備狀態(tài)評估，故障報警，解決方案提供全面的支持。設(shè)備風(fēng)險評估的智能化是利用設(shè)備的安全，經(jīng)濟(jì)，環(huán)保，建設(shè)多維度的風(fēng)險矩陣模型，并隨著工藝參數(shù)變化完成預(yù)警信息的推送，根據(jù)高溫部件用先進(jìn)的算法和知識，結(jié)合專家知識庫對信息進(jìn)行進(jìn)一步挖掘，創(chuàng)建數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，建立數(shù)學(xué)模型，并不斷完善模型，能夠隨著工藝參數(shù)的變化完成壽命周期信息，預(yù)警信息的自動推送。

實現(xiàn)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)智能化發(fā)展。只有當(dāng)電網(wǎng)實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展和智能化時才能建設(shè)更為全面的電網(wǎng)能源供應(yīng)系統(tǒng)，根據(jù)我國當(dāng)前在火電，核電以及分布式能源的交叉布局，許多種電壓等級以及交流電網(wǎng)的縱橫延展，參考國內(nèi)外機(jī)網(wǎng)失調(diào)所造成的損失經(jīng)驗，利用先進(jìn)的技術(shù)，創(chuàng)建智能化機(jī)網(wǎng)，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)網(wǎng)雙方向的故障判斷預(yù)警，并進(jìn)行自我恢復(fù)，確保電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性。

大數(shù)據(jù)信息集成平臺實現(xiàn)智能終端建設(shè)，移動終端是信息交互平臺，同時也是安全監(jiān)督平臺，由于身份和級別的不同，所對應(yīng)的工作界面和權(quán)限也存在差異，高層決策者的界面?zhèn)戎赜谥噶畎l(fā)布和文件簽署，能夠具有信息瀏覽查詢審核數(shù)據(jù)的權(quán)限，中層管理者的界面?zhèn)戎赜谏蟼飨逻_(dá)和輔助決策，能夠進(jìn)行下級人員界面瀏覽和查詢審核的權(quán)限，執(zhí)行者的界面專注于運維工作指令的落實和上傳運檢結(jié)果。每個運維人員的移動終端都具有定位和視頻拍照的功能，結(jié)合兩票三制的規(guī)范化能夠進(jìn)可能避免人身安全事故的發(fā)生。

三、小結(jié)

隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展和完善，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)把握時代發(fā)展機(jī)遇，打破傳統(tǒng)的思維，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的架構(gòu)。

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