电力系统数据中心的变革力量：优化电网性能 (电力系统数据库采集)

文章编号：24980 / 分类：互联网资讯 / 更新时间：2024-07-01 05:48:08 / 浏览：次

引言

随着电力系统变得越来越复杂和分布式，数据的收集和处理对电网性能的优化变得至关重要。电力系统数据中心（PSDCs）正在成为收集、存储和分析大量电力系统数据的关键枢纽，从而为电网运营商提供宝贵的见解，使其能够优化电网性能和提高可靠性。

PSDC 的作用

电力系统数据中心的作用是收集来自传感器、智能电表、保护设备和控制系统等各种数据源的数据。这些数据可以包括电网电压、电流、功率因数、频率和事件记录。PSDC 还可以收集有关天气、环境和网络拓扑结构等外部因素的数据。

数据分析和处理

一旦收集到数据，PSDC 就会使用高级分析和处理技术对数据进行处理。这些技术可以包括：趋势分析：识别数据中的模式和趋势，以预测未来的电网行为。故障检测：检测和定位电网中的故障，以快速恢复服务。负荷预测：预测电力需求，以便电网运营商可以优化发电和传输资源。状态监测：监测电力设备的健康状况，以进行预防性维护和避免故障。

优化电网性能

通过对电网数据进行分析和处理，PSDC 为电网运营商提供了以下功能：提高可靠性：通过早期检测故障，减少停电时间和提高电网可靠性。优化发电：通过负荷预测，匹配供需，减少发电成本和排放。改善传输：通过优化传输网络，减少损耗和提高电能质量。支持可再生能源：通过对可再生能源发电的可变性进行建模，确保稳定可靠的电网运行。

案例研究

许多电力公司已经部署了 PSDC，并受益于提高效率和可靠性。例如，一家大型公用事业公司部署了 PSDC，能够将故障检测时间减少 50%，并将停电时间减少 20%。

未来趋势

随着电力系统继续发展，PSDC 的作用将变得更加重要。未来趋势包括：实时数据分析：使用物联网 (IoT) 设备和边缘计算，实时分析数据。人工智能 (AI) 和机器学习 (ML)：利用 AI 和 ML 技术优化数据分析和预测能力。数据共享：在电网运营商和监管机构之间共享数据，以促进合作和提高整体性能。

结论

电力系统数据中心正在成为优化电网性能的关键因素。通过对电网数据的集中收集和分析，PSDC 为电网运营商提供了有价值的见解，使其能够提高可靠性、优化资源利用并支持可持续电力系统的发展。随着技术不断发展，PSDC 的作用将在未来几年变得更加重要。

智能电网的发展

“智能电网”的概念首先由奥巴马政府的能源班子提出，后在世界各国得到相应。各电力公司、高新技术公司对其定义也不尽相同。智能电网，即Smart Grid，这个概念又包括智能电子网格、智能电力网格、聪明网格（包括各种电、水、热、医、冷、数据等网格）和未来网格等涵义，具有商业流行语的特征。其原意是建立新的电力客户服务信息管理体系，其核心是推动电力调度体系优化，有限度地加强电网的可靠性，提高能源效率。这是一个狭义的电网信息化升级概念，是对传统电网部分或特定系统的提升和改造。这里说说我国的情况吧。中国国家电网公司给智能电网的定义是，以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。换言之，中国式的智能电网，首先要满足电力负荷需求，在前期保证输电、变电的智能化建设，要保证供电安全可靠性，要满足经济意义和节能，最后保证电能质量和可再生能源接入。美国思科公司公开称，美国智能电网将带来1000亿美元商机，其中通讯部分为200亿美元。思科的一名副总裁称，智能电网规模将比互联网大100或1000倍，部分家庭有互联网连接，部分家庭没有互联网连接，但所有家庭都离不开电。中国国家电网公司总经理刘振亚访美，与美国能源部长朱棣文相晤，并在华盛顿发表演讲称：中国国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。国家电网选择了坚强智能电网这一概念，开始加入全球电力改革战。不过从字义上理解，坚强智能电网仅是生硬的复制了美国坚强的智能电网（Strong Smart Grid）的概念，其信息化、数字化、自动化、互动化的内涵，在概念上也存在着相互交叉和语义重复。武建东在接受早报记者采访时甚至直言，互动化实际上是上述四化概念的灵魂和本质，完全可以直接统一称谓为互动电网。武建东认为，目前流行的智能电网概念，无法界定下一代全球电网的基本模式，也难以概括中国电网现代化的核心体系。武建东将互动电网定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。智能电网在中国的发展将分三个阶段逐步推进，到2020年，可全面建成统一的坚强智能电网。

国家电网大数据应用增强企业核心竞争力

从构想到实践，从论证到试点，国家电网公司大数据应用已经驶向快车道。在国家电网公司2014年工作会议上，公司党组明确提出，要强化数据分析，提升数据应用水平和商业价值。去年年底，国家电网公司在总结以往研究经验的基础上，正式启动了企业级大数据平台的设计研发和试点建设工作。经过近一年时间的试点实践，目前，大数据已经广泛应用于电网运行、经营管理以及优质服务三大领域，并取得显著成效。大数据作为重要的战略资源已经在全球范围达成共识。2011年，一些国际组织便发布报告看好大数据；2012年开始，英国、法国、美国等国家相继启动了大数据发展规划。国内，以大数据为主导的信息化浪潮来势凶猛。去年3月，大数据被写入政府工作报告；今年8月，国务院印发《促进大数据发展行动纲要》，特别强调通过大数据的发展，提升创业创新活力和社会治理水平；今年10月，十八届五中全会提出，实施国家大数据战略。如今，在城市建设、金融、电子商务、公共服务等领域，大数据的应用随处可见，并正在改变着各行各业。一个大数据的时代已然来临。机会在敲门抓住了机遇，等于成功了一半。对于大数据而言，也是如此。近年来，移动互联网异军突起，加快了信息化向经济社会各个领域的延伸，形成了独特的产业竞争优势。中国信息通信研究院近期发布的《2015年中国大数据发展调查报告》预测，今年中国大数据市场规模将达到115.9亿元，增速达38%；预计2016年至2018年中国大数据市场规模还将维持40%左右的高速增长。在前不久结束的云栖大会上，阿里巴巴集团董事局主席马云说，在未来，计算能力将会成为一种生产能力，而数据将会成为最大的生产资料，会成为像水、电、石油一样的公共资源。马云认为，人类已进入DT（大数据）时代，数据取代了石油成为最核心的资源。国家电网公司信息通信部主任王继业认为，不可否认，大数据会逐步为人类创造更多的价值，而对于电网企业来说，研究和应用大数据是提质增效和推动电网发展方式、公司发展方式转变的迫切要求。公司“三集五大”体系和坚强智能电网建设，积累了体量大、类型多、价值高、速度快等典型大数据特征的运营数据，具备了推广大数据应用的基础条件。来自国网智能电网研究院的数据显示，截至去年年底，公司管理结构化数据49.75TB，非结构化数据213TB，营销基础数据130TB，用电信息采集数据达43TB，且公司信息化数据平均每天以10TB的速度增长。“公司的生产管理和营销系统已达到几百PB级数据规模，开展大数据关键技术的研究、验证和应用，构建新型电网企业运营体系，有助于增强价值创造力和核心竞争力。”国网江苏省电力公司副总工程师王海林强调说。国网江苏电力作为公司大数据应用的试点单位之一，在今年夏天便尝到了大数据的“甜头”。国网江苏电力以用户信息采集数据为样本，开展负荷预测工作。王海林说：“今年4月份，我们用大数据预测8月6日将迎来今年最大负荷值8440万千瓦，实际上在8月5日出现了最高负荷值8480万千瓦，预测准确率99.53%。”作为国网公司大数据研究和实施的主要牵头部门的负责人，王继业对这样一个预测结果感到格外高兴。“预测之初我们心里也是有疑问的，毕竟没有经验可以借鉴，但最后结果这么精准，证明我们具备和掌握了大数据在负荷预测方面的理论基础以及数据分析挖掘的能力。”同样，国网客户服务中心也感受到了大数据的威力。目前，客服中心日均处理话务请求量35万余件。为进一步提高人工服务接通率，减少客户的等待时间，客服中心依托大数据技术，建立了“实时话务展现及预测”“基于故障事件用户感知度的主动服务”等场景应用，工作效率显著提升。例如，通过应用实时话务展现及预测场景，人工服务接通率提升了8%左右，服务效率和效果进一步得到优化。大数据的优势不仅仅体现在服务公司内部，在支持新能源接入、提高新能源发电功率和电力负荷预测的精度、提升新能源协调控制水平和综合能源服务能力等方面也大有作为。王继业认为，大数据是智能电网的核心，而智能电网又是全球能源互联网发展的重要组成部分。随着大数据深入应用，将促使公司的决策从“业务驱动”转变为“数据驱动”，进一步提升管理的效率和效益，同时，充分利用这些基于电网的数据，深入分析后将挖掘许多高附加值的服务，有利于电网安全检测与控制，客户用电行为分析与客户细分，电力企业精细化运营管理等，提升公司管理效益、经济效益以及社会效益。“不论从外部环境而言还是企业自身发展需要，大数据不是用不用的问题，而是顺势潮流，必须要用。”王继业感慨道。他说，自己从事电力通信行业20多年，行业变化如此之大，今天和过去已经不可同日而语。“数据表面看是信息，但提炼分析后就能找出相关联的规律，再借助各种工具分析规律就变成了决策。大数据的内容很丰富，可以利用的领域很多，它是一个巨大的市场，抓住了大数据就意味着占据了大市场。”准备好了吗纵观全球大势，大数据浪潮席卷而来。作为世界上最伟大的科技成果之一，大数据已经成为推进产业变革和重塑产业竞争力的重要力量。顺势而为、乘势而上，无疑是大数据时代下最核心的命题。国网公司的大数据具有量大、分布广、类型多等特点，背后反映的是电网运行方式、电力生产方式以及客户消费习惯等信息，这些珍贵的数据如果能挖掘分析好也就释放了大数据真正的价值。例如，用大数据分析新增用电客户数量与地区经济发展之间的关系；从电力消费情况看宏观经济趋势等。中国电力科学研究院技术战略研究中心高级工程师邓春宇认为，大数据好比是一个金矿，但是，想挖出金子也并非易事，“做大数据是非常考验智慧的”。数据存储无疑是挖掘大数据“金矿”的一个重要内容。存储是大数据的核心，特别是大数据时代对应用需求复杂，对存储的要求也更高。事实上，随着智能电网建设深入，信息采集点越来越多，在一些配电和数据中心的采集点达到百万甚至千万级。目前这些数据大多采用关系型数据库进行存储，随着智能化的不断提升，对数据库处理能力、存储空间、查询能力等方面的要求会更高。与此同时，随着公司信息化建设不断深入，业务系统产生的数据量呈爆发式增长，部分业务系统面临存储升级成本较高、系统响应速度较慢等问题。针对这些问题，一方面公司对业务系统数据现状进行详细分析，针对数量庞大的历史数据，基于大数据平台开展历史数据归档，不断提升系统访问效率，节约系统存储成本；另一方面，针对业务系统架构进行分析，在可能引起系统访问瓶颈的地方引入大数据技术加以解决。安全性则是挖掘电网大数据价值的另一个不容忽视的方面。电网的大数据由于涉及众多电力用户的隐私，且地域覆盖范围极广，安全问题较为突出。王继业表示，公司的大数据将按照分级管理的原则，同步规划、同步设计、同步投入运行，并根据数据的重要性以及共享程度，确定哪些是可以开放的，哪些是需要逻辑强隔离使用，从而保证在云基础上数据系统的安全性。此外，国网能源研究院管理咨询研究所高级研究员孙艺新认为，在安全保障的情况下，利用好大数据还要以电力能源价值链延伸为主线，实现业务价值链向电网外部延伸。一方面，在电力供给、需求、客户负荷特征等数据分析基础上，注重对用户的数据挖掘与价值发现。利用大数据技术，在需求侧管理、家庭能源管理、节能服务、智能家居、客户服务等业务中拉近公司与用户的距离，挖掘用户行为的特点；另一方面，由支撑内部管理转向提供外部服务，将数据资产作为一项产品或服务进行变现。王继业认为，大数据应用有需要继续深化的方面，包括怎样实现内部与内部、内部与外部之间的数据融合，减少壁垒；如何建立一支具备信息化、电力、数据分析能力的复合型人才队伍等。作为一项新生事物，大数据处于不同的发展阶段研究思考的内容也不同。“只有发现问题才有助于解决问题，引导我们走向正确的路径。”经过反复研究探索和试点，目前，公司大数据的价值正逐渐凸显。例如，公司采用大数据技术，对线损、电量等经营指标进行在线监测和分析。目前，已在部分省（自治区、直辖市）公司进行应用。另外，在今年春节前后30天时间，公司对部分省（自治区、直辖市）公司、333个地市公司共2.75亿用电客户、145亿条用电信息等数据，应用大数据分析方法，分别从用电类别、电网负荷、优质服务等角度，对春节用电情况进行了分析，形成11余万条分析结果。“通过大数据整合人口、经济、用电等数据，可以准确反应区域经济发展和用电客户的消费习惯，将极大地丰富电力增值服务内容。”孙艺新表示。大幕已经开启“目前，公司大数据研究和试点工作已经取得阶段性成果，但这并不意味着公司大数据的研究应用画上了圆满的句号，相反，大数据正处于进行时，未来我们要做的工作还有很多。”王继业强调。9月14日，公司发布信息通信新技术推动智能电网和“一强三优”现代公司创新发展行动计划，强调要加快构建各专业共享的企业级大数据平台，积极开展大数据应用场景设计，用好大数据，充分发挥数据价值。立足公司的发展战略，未来公司大数据的运用前景光明。“当前，中央提出实施国家大数据战略，公司又正处于构建全球能源互联网的新征程中，信息化的任务繁重。利用好大数据，挖掘大数据的价值，推进大数据在公司系统的广泛应用，是构建全球能源互联网的重要保证。”王继业说。目前，公司已经建成了覆盖总部和省公司统一的大数据平台。随着国网山东、上海、江苏、浙江、安徽、福建、四川电力和客服中心等试点单位的企业级大数据平台上线试运行。电网业务数据在总量和种类上都已初具规模，接下来的关键就是要做好大数据的各项分析。当前，电网业务数据大致分为三类：一是电力企业生产数据，如发电量、电压稳定性等方面的数据；二是电力企业运营数据，如交易电价、售电量、用电客户等方面的数据；三是电力企业管理数据，如ERP、一体化平台、协同办公等方面的数据。随着信息化建设推进以及新能源发展，下阶段各专业会涌现更多大数据应用需求，包括公司大数据和其他行业数据的关联性、与经济社会发展之间的关系等。公司具备非常好的从数据运维角度实现更大程度信息、知识发现的条件和基础，从而实现立足数据提供运维服务，创造数据增值价值，进一步推动电网发展方式和公司发展方式转变，为公司构建全球能源互联网，推动实施国家大数据战略，提供更有力、更长远的支撑。

浅析电力行业如何拥抱大数据

未来社会发展将会是大数据的时代，数据的意义已经不仅仅是记录，而是一种能源，一种潜力巨大、影响深远的能源。2015年8月19日，国务院常务会议通过了《关于促进大数据发展的行动纲要》，特别强调通过大数据的发展，提升创业创新活力和社会治理水平。大数据正在改变着各行各业，同样，大数据在电力行业也得到广泛的应用。电力行业如何拥抱大数据打破数据壁垒近年来，在电力领域大数据已经得到了广泛关注，国内的一些专业机构和高校开展了电力大数据理论和技术研究，我国电力行业也在积极开展大数据研究的应用开发，电网企业、发电企业在电力系统各专业领域开展大数据应用实践，国家电网公司启动了多项智能电网大数据应用研究项目。智能电网是解决能源安全和环境污染问题的根本途径，是电力系统的必然发展方向;全球能源互联网则是智能电网的高级阶段，“互联网+智慧能源”进一步丰富了智能电网的内涵;这些新概念均与大数据密切相关，大数据为智能电网的发展和运营提供了全景性视角和综合性分析方法。就物理性质而言，智能电网是能源电力系统与信息通信系统的高度融合;就其规划发展和运营而言，智能电网离不开人的参与，且受到社会环境的影响，所以智能电网也可被看作是一个由内、外部数据构成的大数据系统。内部数据由智能电网本身的系统产生，外部数据包括可反映经济、社会、政策、气候、用户特征、地理环境等影响电网规划和运行的数据。在智能电网的发展过程中，大数据必将发挥越来越重要的作用。但是从目前来看，电力行业数据在可获取的颗粒程度，数据获取的及时性、完整性、一致性等方面的表现均不尽如人意，数据源的唯一性、及时性和准确性急需提升，部分数据尚需手动输入，采集效率和准确度还有所欠缺，行业中企业缺乏完整的数据管控策略、组织以及管控流程。电力行业缺乏行业层面的数据模型定义与主数据管理，各单位数据口径不一致。行业中存在较为严重的数据壁垒，业务链条间也尚未实现充分的数据共享，数据重复存储的现象较为突出。业内称电力行业拥抱大数据，急需推动电力企业间的数据开放共享，建设电力行业统一的元数据和主数据管理平台，建立统一的电力数据模型和行业级电力数据中心，开发电力数据分析挖掘的模型库和规则库，挖掘电力大数据价值，面向行业内外提供内容增值服务。协调发展智慧电力、智能电网和智慧城市。电力大数据是智慧城市的基石，紧密围绕智能电力系统的发展开展电力大数据的应用实践。以重塑电力核心价值、转变电力发展方式为主线，未来必将实现智能电网与互联网的深度融合：将与城市的电、热、气、水和交通系统实现交互，把电能与供热、供水、供气以及交通系统进行互联互通，形成城市互联网，通过城市互联网技术来进行整合，比如给家庭、社区、工业园区、企事业单位、医院、学校提供一揽子能源解决方案，解决它的水、电、气、油甚至包括污水处理、废品处理、暖气供应、冷气供应，整个能源资源的成套解决方案，是人性化、智能化甚至量身定制的解决方案。案例分析：电力行业如何拥抱大数据以电力大数据的先行者——AutoGrid为例1、正确姿势AutoGrid的核心为其能源数据云平台——EnergyDataPlatform(EDP)，创造了电力系统全面的、动态的图景。类似于高级搜索引擎或天气预报算法，AutoGrid的能源数据平台挖掘电网产生的结构化和非结构化数据的财富，进行数据集成，并建立其使用模式，建立定价和消费之间的相关性，并分析数以万计的变量之间的相互关系。通过该能源数据平台EDP，公共事业单位可以提前预测数周，或只是分，秒的电量消耗。大型工业电力用户可以优化他们的生产计划和作业，以避开用电高峰。同时，电力供应商可使用该能源数据平台EDP来决定可再生资源，如太阳能，风能的并网，最大限度地减少这些能源间歇性对电网的影响。DROMS(DemandResponseOptimizationandManaGEmentSystem，需求响应优化及管理系统)为AutoGrid的需求响应管理工具。DROMS从已存在的AMI系统、有线网关、建筑管理系统以及数据采集与监控(SCADA)系统获得实时数据，结合配电系统的物理特性，基于机器智能，分析产生对单一负载的精确预测，在需求响应要求产生之前介入，迅速生成针对某一需求响应的应对策略。除此之外，对甩负荷要求及价格信号亦能有及时准确的反应。2、优化需求管理当需求侧管理日益成为电力运营的一个重要部分时，电力大数据的应用也变得日益重要。通过电力大数据的采集、分析及应用，可以帮助电网各端匹配电力供应和需求，降低电网各端的成本。AutoGrid的客户覆盖发电端、输电端、配电端、用户，可以帮助电网各端匹配电力供应和需求，降低电网各端的成本。AutoGrid的能源数据云平台EDP，收集并处理其客户接入智能电网的智能电表、建筑管理系统、电压调节器和温控器等设备的数据，面向其用电客户提供DROMS，获取能量消耗情况，预测用电量，结合电价信息实现需求侧响应，生成需求侧管理项目的分析报告，提升客户全生命周期的价值收益;面向电网运营者提供DROMS，可提供需求响应应对策略，预测发电情况和电网动态负荷，预测电网运行故障，改善客户平均停电时间和系统运营时间，从而实现电网优化调度，减少非技术性损失，降低运营成本。来自于ARPA-E项目的支持，AutoGrid还开发了一套软件来监测电力在电网中的流动，帮助公用事业公司更好地满足实时电力需求。在需求高峰期，公共事业公司可以让精打细算的消费者知道他们在能源领域是如何花费的或要求具有环保意识的消费者主动减少自己的能源消耗。从而公共事业公司可以更好地快速有效地管理对电网的需求和供给的波动。由于在需求响应的突出表现，AutoGrid被美国NavigantResearch列为2014年度需求响应领军企业。3、建立能耗图景基于EDP和DROMS，AutoGrid可以为客户提供一个大规模的、动态的、不间断的、供能范围内的整体能耗图景。利用该能耗图景，公共事业公司可以可以实时“看”到本地区的能耗，以更好的进行电力控制。当数据不断被累积，AutoGrid就能提供秒前、分钟前甚至周前的用电预测，可以帮助电力企业客户实现不影响舒适度和生产率情况下的优化排产计划。因此，AutoGrid提供的不仅是能量消耗动态图，它提供的还是需求侧响应的应对方案。

加快电力系统数字化转型

新型电力系统的“新”主要表现为以下几个方面：

电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导，向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。

负荷特性由传统的刚性，纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。

电网形态方面，传统电力系统是单向逐级输电为主，新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。

运行特性的转变，传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式，大电网一体化控制模式。

新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式，大电网与微电网协同控制模式转变。新型电力系统基本五大特征是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。

在新型电力系统下，电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段，让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

数字技术为新型电力系统建设带来诸多新可能：广泛互联互通、全局协同计算、全域在线透明、智能友好互动。因此，新型电力系统建设必然要求数字技术与能源技术深度融合、广泛应用，实现电网数字化转型。电网数字化转型与新型电力系统构建需要相互作用、相融并进，没有电网数字化转型就没有新型电力系统。

智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生，有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用了轻量化建模的方式，重点围绕智慧园区电网联通中的源、网、荷、储四方面的设备和建筑进行建模还原。

采用轻量化重新建模的方式，支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据，通过自带交互，即可实现鼠标的旋转、平移、拉近拉远操作，同时也实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移操作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。

还搭建过智慧电力可视化解决方案，以数字化为载体，依托数据共享优势，将专业横向融合，打破系统间的信息壁垒，把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“，构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

围绕电厂负荷监测、调节策略、执行考核与效果分析三个层级，部署一套具备自主调控、快速响应、科学研判的综合性、多功能、集约化智慧电力综合管控平台。

可视化大屏将碎片化、小规模、多类型的分布式电源（Distributed Generator, DG）、储能系统、柔性负荷等众多可调节资源进行聚合协调。从负荷预测、运行效果、调度优化、电网互动、策略配置、市场交易等维度出发，贯穿了发、输、变、配、用各个环节。深化电力需求侧管理，实现对分布式资源的实时采集与科学配置。同时为并网运行后，对大电网的调频、调峰、调压等做辅助支撑，缓解电网运行压力。

应用丰富的图表组件，选以分类、组合、排序等风格，简化数据浅显易懂，让分类施策取代粗放管理，让系统量化分析取代决策者主观判断，让决策者一眼望穿负荷特性，并在必要的时刻及时调整配网运行方式。在强化电厂的运行调控能力的同时，也提高了经济效益降低防范风险。

可视化大屏有效聚合可控负荷的模式，突破传统电力系统之间的界限，充分激发和释放用户侧灵活调节能力，通过市场化因素引导用户用电行为调整负荷曲线，促进能源供应效益最大化。过去离散刻板的静态数据在Hightopo可视化技术的加持下，充分激发了数字的活力，赋予动态的加载效果，更加利于揭示数据之间复杂关系。

同样也支持采用 3D 轻量化建模形式，将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下，结合专业分析预测模型，对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析，辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能。

新型电力系统发电侧重主体发生变化了，以后以光伏和风电等新能源发电为主，这样就会从原来集中式电源模式变成“集中和分布式”共同发展的模式。同时由于光伏和风电具有波动性、间歇性和随机性的特点，所以储能在新型电力系统的运作中就变得尤为重要。所以新型电力系统就是要建立“源网荷储”的运作模式，也就是电源、电网、负荷、储能各环节协调互动，实现安全稳定的运行。

可视化把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“，构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

智能电网和数字电力系统的区别是什么？

智能电网和数字电力系统的区别在于数字电力系统只是智能电网中信息化和自动化的一部分，远不及智能电网涵盖面广，并且数字电力系统只体现在信息采集、传递和控制方面的数字化。智能电网的内涵主要体现在以下5方面：1.坚强可靠，坚强的网架，强大输送能力，安全可靠；2.经济高效，提高电网运行和输送效率，降低运行成本，促进能源高效利用；3.清洁环保，再生能源的发展和利用；4.透明开放，透明开放的实施平台；5.友好互动；其基本特征是信息化、自动化、互动化；

双碳目标下，电网企业该如何实现低碳化发展？

1. 数据是电力可靠性管理工作的基础，并贯穿于可靠性管理的整个过程。 2. 革新电力可靠性管理理念和手段，进一步提高可靠性数据的准确性、及时性、完整性，深化可靠性数据应用。 3. 充分应用电力系统运行数据和电力设备监测数据，开展分析评估，推进基于实时数据的电力可靠性管理体系建设。 4. 在确保信息安全的前提下，实现可靠性数据的自动化采集、智能化分析、可溯化管理、透明化监督。 5. 数字电网将成为承载新型电力系统的最佳形态，实现“双碳目标”必须走数字化道路，打造数字电网。 6. 用数字技术和理念来重塑能源产业，从能源供给方面来看，新能源替代传统能源是必然趋势。 7. 数字电网能克服有效利用新能源所带来的问题，提升新能源的可控能力和消纳能力。 8. 通过自动功率限制、快速频率响应等方式实现新能源的“友好接入”。 9. 利用大数据等技术对新能源实行更有效、更科学、更系统的调度政策，更好地利用新能源。 10. 为传统电力行业控制管理、调度升级等业务功能提供可视化转型，提供智慧虚拟电厂负控可视化解决方案。 11. 应用轻量化建模与强大的可视化引擎技术，搭建智慧电厂可视化平台。 12. 负控可视化管理系统是一个集负荷控制、远程抄表、电量数据分析和监测以及电力营销管理等多种功能于一体的综合性系统。 13. 数字孪生技术是实现虚拟电厂、负荷系统运行优化的理想途径。 14. 虚拟电厂资源综合分析页面主要分为多个模块，统计了各个行业、各个用户以及各个可调节负荷资源的分类占比数据。 15. 全景化运行效果辅助决策功能，运用自研图形引擎强大的渲染功能、高性能的 WebGL 技术。 16. “源网荷储一体化”是一种实现能源资源最大化利用的运行模式和技术。 17. 智能充电桩是电动汽车与充电设备共享数据连接的系统，智能监控、管理和限制其设备的使用，以优化能源消耗。 18. 智慧变电站提供结合 GIS 地图展示所有变电站点位的解决方案。 19. 变电站 3D 可视化系统将多种复杂的管理系统信息聚集在虚拟仿真环境下，提高运维人员的工作效率。 20. 数字电网让整个电网的运行效率和安全性得到提升，电网的韧性得到了巨大的提升。 21. 数字电网所形成的电力能源智慧服务体系可以联动能源上下游产业以及数字技术服务商，推动能源革命不断前进，最终达到“双碳目标”。

电力系统配网自动化技术

为了完善电力系统的自我诊断能力，就需要不断地发展电力系统配网自动化的技术与应用。

摘要：

随着我国经济的飞速发展，电力事业实现长足的进步，人们的生活水平日益提高，对供电的质量和供电可靠性提出了更高的要求。为了满足用户对电力的需求，加强电力系统的配网自动化建设是十分有必要的。文章对电力系统配网自动化进行了阐述，并探讨了电力系统配网自动化建设中存在的问题以及自动化技术应用。

关键词：

电力系统;配网自动化;自动化建设;自动化技术;供电质量;供电可靠性

随着我国经济的飞速发展、人们的生活水平不断提高，对供电的可靠性和质量提出了更高的要求。然而现阶段我国的供电能力普遍存在不足的情况，并且开发新能源的技术难度也很大。而对电力系统进行配网自动化建设能够有效解决这一问题，因为它具有可靠性、高效性的特点，保证供电质量和供电可靠性。

1电力系统配网自动化概述

事实上，电力系统配网自动化建设技术是综合了计算机技术、通信技术和电子信息技术等实现电力系统的自动化管理，该配网自动化系统的核心内容是对电网结构、用电情况、图形信息和配电网数据进行自动化的管理和控制。电力系统实现系统配网的自动化建设，不仅能实现自动化的电力系统管理，还能够提高电力系统的运行安全和可靠性，为电力系统的正常运行提供有效保障。电力系统配网自动化系统的工作原理是将出现故障的电路与其他元件、电缆等隔离开来，对于非故障区域可以进行正常的供电，这样就很好地避免了因为局部线路故障而导致整条线路和大片区域出现连续断电的情况发生。从我国现阶段电力系统的发展情形来看，电力系统配网自动化技术在我国的起步比较晚，但是其发展得却相当快速，而且已经取得了阶段性的成果，从技术层面上讲我国已经实现了配网系统的自动化。

2电力系统配网自动化建设现状

2.1资金投入匮乏

现阶段，虽然我国对电力系统配网的自动化建设持大力支持的态度，但是用于电力系统配网自动化建设的资金却不是很充足。由于资金的投入不充足造成电力系统配网自动化的建设远远落后于我国经济发展的步伐。与此同时，由于投入的资金量远远不够，造成电力系统配电网络的布局不尽合理或者在对其改造的过程中因资金匮乏而不能进行完全改造。一些供电设施因年久失修的原因造成输电受影响的情况时有发生，这将在很大程度上影响到供电的可靠性和安全性。

2.2配电网管理混乱

当下，我国电力企业所具备的电力信息资源的种类比较多，而且各个企业之间对各种信息资源进行整合时其整合程度的差异比较大，特别是同一个企业的各个部门之间对企业内部信息的分享程度也不高，直接造成企业各部门间在沟通和交流方面会有滞后的情况出现，这就导致电力配网系统中各种信息的流通不顺畅，这种交流沟通的不利，将直接造成管理中出现混乱的情况。

2.3过度追求新设备

随着我国经济的飞速发展，科学技术水平得到长足的发展，在电力系统配网自动化建设的过程中引入了越来越多的新技术和新设备。然而由于在设备资产的管理方面缺乏大局意识和长远的考虑，在实际建设中过于依赖新设备、新技术而忽视了电力系统整体运行的实际情况，导致新技术、新设备泛滥的情况发生，致使新设备不能够完全与旧设备进行匹配，最终造成新设备的引入未能实现整体最优化的运行效果。

2.4衔接问题的处理

电力系统配网自动化技术所涉及的领域比较广，所需要的资金投入量也比较大。在配网系统自动化建设时需要综合考虑电力企业的未来发展形势和现有系统的利用程度等因素。然而在对电力系统配网自动化建设的过程中，一些企业并没有将其现有的设备的作用最大程度地发挥出来，也未能将长远利益与现有利益进行很好的平衡。

3配网自动化系统运行模式的特点

配网自动化系统运行模式的主要特点有：

(1)它能够在很大程度上节省人力，而且在管理操作上相对比较简单，能够全面系统地掌握整个电网的运行状况，一旦发生故障能够及时下达处理命令;

(2)该系统采用调控一体化模式，该设计将集调度和控制为一体;

(3)该系统采用三级运行管理架构，这三级架构分别是调度、控制和维护操作;

(4)配网自动化系统的安全性和可靠性都比较好，该系统对功能和责任分区的要求也更高;

(5)该系统在设计时采用了多系统、多级别的设置，它的互动功能得到有效扩展和一定程度的提升。

4当前电力系统配网自动化建设中存在的问题

4.1配网自动化网架设备存在的问题和不足

有信道故障在配网电力系统发生故障之后，自动化管理系统可以根据自身存在的各个子系统来控制开关，从而实现有故障处理模式。然而，目前有信道故障模式在运行过程中还存在很多问题，例如配网自动化系统出现不稳定的情况，不能够及时、快速地对故障发生的地方进行准确定位，不能及时找出并处理故障。因此，一旦配网系统发生故障，它将不能够及时发现问题，不能有效地将故障解决掉。无信道模式能够准确、快速地识别故障、隔离恢复电力电缆的供电功能。当系统发生故障时，可以利用定位软件对故障发生进行准确的.定位，从而有针对性地将其排除掉，其中故障定位软件可以有脉冲技术型、重合器以及电压型分断开关等形式。在配网自动化系统工作时无信道故障模式出现问题的情况也时有发生，这是因为这种模式无法利用脉冲技术型来阻断短路电流，但是这种模式能够记忆重合器开关的故障，从而实现配网自动化系统。

4.2配网自动化在运行过程中存在不足之处

虽然现有的地区配网自动化已经初步形成并具有一定的规模，但是由于配网自动化系统的管理及技术水平方面的原因造成与之对应的系统维护和管理方面跟不上，致使配网自动化并没有真正发挥其应有的作用。配网自动化系统在日常的运行过程中还会存在一定程度的设备稳定性、系统可靠性等问题，甚至有的设备其维修工作跟不上，造成配网自动化系统的线损率普遍存在偏高的现象，这将直接影响电压合格率。一旦发生事故后，配网自动化系统不能及时有效地对故障进行隔离和恢复，使得设备不能够进行正常的供电，如果想要真正地实现配网系统的自动化管理、能够很好地将故障隔离开来、能够及时地对事故进行抢修操作，还需要很长的探索、研究时间。

5电力系统配网自动化技术应用分析

5.1加速电力系统配网的建设与改进

随着社会经济的发展，对电力的需求也越来越大，这就促使我们加强对电力系统配网的建设与改进。而在加速电力系统配网的建设与改进的过程中，就需要了解整个建设与改进的过程，以确保能够优化整个电网。为了能够达到电网用户高速度、高质量的用电需求，加速电力系统配网的建设与改进，就为此提供了基本的保障，并可以深入地去优化电力系统配置的计量装置以及实现电力系统配网自动调节与控制功能，从而达到加快配网高速运行和安全运行的预期目标。

5.2建立电力系统有效的硬件支持系统

我们通过电力系统自动化的建设技术，在原有的电力设备基础上建立硬件的支持系统，并完善电力硬件的管理修复系统和硬件支持系统。在其正常的工作情况下，这两种系统能够实际应用在电力系统配网的自动化技术中，从而解决电力系统配网中出现的错误，并达到电力系统配网自动化、智能化的目的。首先，建立电力硬件支持系统，便于收集系统运行的数据进而进行数据分析，确定电力系统的数据采集是否存在故障;其次，在平时任务中也可以完善系统对配电网中的信息进行修复和监督，保证在运行中出现的故障在最短的时间修复。所以建立完善的硬件系统，是保证电力系统配网自动化发展与稳定的关键。图1所示为配网管理修复系统工作原理图：

5.3完善电力系统的自我诊断功能

为了完善电力系统的自我诊断能力，就需要不断地发展电力系统配网自动化的技术与应用。针对电力系统配网电力自动化，需要在电力输送的全过程时使用通信技术和计算机技术对电力的待测参数进行检测和传输，以便实现电力运行系统的自动化。想要更好地对电网自动化设备进行检测、诊断、评估，就需要实现自我诊断功能的构建，这样才能迅速地采取应对措施，避免电力系统配网工作给整个区域电力供应造成恶劣的影响。

6结语

综上所述，通过电力系统配网自动化建设能够实现我国电力系统的全面智能化发展。电力系统配电自动化建设在电力企业的发展有十分重要的意义，电力系统配网自动化建设能够有效保证电力运输的可靠性和供电的质量，一旦发生故障还能够对其进行定位并及时处理，保证供电系统的正常运行，从而为人们的生产生活提供优质服务。结合我国电力发展的现状，提高配网自动化技术水平能够有效地解决在系统运行过程中遇到的各种问题。保证电力系统工作的便捷性和安全性一直是电力企业发展一直所追求的目标，因此在实际工作中加强对电力自动化技术的探索、提高系统的自动化对电力企业的长远发展是十分重要的。

参考文献：

[1]李欣，付晓泉.电力系统配网自动化技术探析[J].科技创新与应用，2014，(35).

[2]魏勇.刍议电力系统中的配网自动化技术[J].中国新技术新产品，2013，(18).

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专栏 | 电力大数据应用模式与前景分析

本期，C君非常荣幸地邀请到了国家电网能源研究所的孙艺新老师。能源行业作为国民经济与社会发展的基础，不可避免地正在受到大数据的深刻影响。在下文中，孙艺新老师结合案例，系统分析了国外几种电力大数据应用案例，并分析了未来的应用前景，可供读者参考借鉴。本文原载于《中国电力企业管理》，转载请联系作者获得授权。大数据对打通业务壁垒、发现商业价值具有重要支撑作用，已为互联网、金融等拥有海量数据的企业在市场开拓、产品研发、客户服务等方面发挥了重要作用。电力大数据则是从能源领域为人们重新开启了认识世界、改造世界的大门。电力大数据人类从远古进化到现代，能源的每一次进步都带来了生产力的巨大飞跃。如今，能源革命与信息技术革命发生交汇，智能电网、新能源的快速发展与移动终端、物联网、云计算的迅速普及，将为各个产业带来巨大的商业价值。电力大数据不仅是大数据技术在电力行业的深入应用，也是电力生产、消费及相关技术革命与大数据理念的深度融合，将加速推进电力及能源产业发展及商业模式创新。从商业模式创新来看，电力大数据的内涵包括以下三个方面：一是打破电力发、输、配、售不同阶段的数据壁垒，数据范围涵盖电力生产运营全过程；二是注重电力领域综合分析预测，对不同类型能源消耗、用电行为特征、电力供需形势、用电企业经营趋势等问题进行综合预判，能够显著提高电力生产消费预测的准确性与及时性；三是注重能源领域商业模式创新，充分挖掘能源数据价值，从信息服务、数据分析等方面为智慧城市、智能电网、智能家居等领域提供新的盈利模式。电力大数据拓宽了电力行业乃至能源产业的广度与深度，给传统企业带来机遇与挑战。一方面，电力大数据能够对电力供给侧、需求侧进行有机整合与“跨界”应用，为创新商业模式与管理模式提供了机遇；另一方面，电力大数据使传统电力行业的边界变得模糊，使其自然垄断地位与路径依赖优势受到不同程度的颠覆与挑战。国外电力大数据应用模式目前，电力大数据理念尚处于逐步发展过程。从国外主要实践案例来看，已初步形成了三类应用模式。以电力为中心的能源数据综合服务平台该模式通过建立一个分析与应用平台，集成能源供给、消费、相关技术的各类数据，为包括政府、企业、学校、居民等不同类型参与方提供大数据分析和信息服务。该模式中，电网企业具有资金、技术、数据资源等方面优势，具备成为综合服务平台提供方的条件。典型案例是美国德克萨斯州奥斯丁市实施的以电力为核心的智慧城市项目（见图1）。该项目以智能电网设备为基础，采集了包括智能家电、电动汽车、太阳能光伏等类型详细用电数据以及燃气、供水数据，形成一个能源数据的综合服务平台。图1奥斯丁智慧城市项目商业模式示意图该项目已在节能环保、新技术推广、研发测试等方面发挥了重要的平台服务支撑作用。一是在消费者能源管理方面，为居民能源消费、住宅节能、交通出行等提供优化建议，促进节能环保。例如，识别环保住宅的能耗降低比例可达27%；对居民太阳能电池板安装朝向进行优化，可使发电量增加49%等。二是为企业提供电动汽车、智能家电等产品开发与技术测试服务。例如，将电力数据与汽车里程、分时电价、油价数据结合，可提供电动汽车性能分析、充电站布局优化，并根据用户习惯确定最佳充电时间等服务。为智能化节能产品研发提供支撑该模式主要将电力大数据、信息通信与工业制造技术结合，通过对能源供给、消费、移动终端等不同数据源的数据进行综合分析，设计开发出节能环保产品，为用户提供付费低、能效高的能源使用与生活方式方案。以智能家居产品为例，该模式既可为居民用户提供节能降费服务以及快捷便利的用户体验，也可对能源企业尤其是电力企业改善用户侧需求管理、减少发电装机等发挥作用。该模式中，电网企业不一定具备产品研发优势，但利用电力数据采集与分析方面的优势，既可通过与设备制造商合作改进用户需求侧管理，也可通过共同参与研发并在产品销售中获取收益。该模式的典型案例是美国NEST公司研发的智能恒温器产品的商业模式（见图2）。该产品可以通过记录用户的室内温度数据、智能识别用户习惯，并将室温调整到最舒适状态。图2NEST产品商业模式示意图产品制造商、电力企业、用户三方形成共赢：作为产品制造商的NEST公司免费获得合作企业提供的部分电力数据，借此完善预测算法，并通过多种方式（恒温器设备、互联网、分析报告）展示分析结果；电力企业在智能恒温器支持下，改进需求侧管理，节约发电装机与调峰成本；用户使用产品自动控制房间温度，并节省用电费用。据报道，售价250美元的NEST恒温器每年可在电费和供热开支方面为家庭节省173美元，一年时间已节省了2.25亿千瓦时的能量，相当于2900万美元费用。面向企业内部的管理决策支撑电力大数据对能源企业自身同样具有重要价值。通过将能源生产、消费数据与内部智能设备、客户信息、电力运行等数据结合，可充分挖掘客户行为特征，提高能源需求预测准确性，发现电力消费规律，提升企业运营效率效益。对于电网企业，该模式能够提高企业经营决策中所需数据的广度与深度，增强对企业经营发展趋势的洞察力和前瞻性，有效支撑决策管理。该模式的典型案例是法国电力公司智能电表大数据应用（见图3）。法国电力在筹建大数据研究团队初期，选择用户负荷曲线为突破口，将电网运行数据与气象、电力消费数据、用电合同信息等进行实时分析，以更为准确地预测电力需求侧变化，并识别不同客户群的特点，通过优化需求侧管理，改进投资管理与设备检修管理，提升运营效率效益。其中通过优化需求侧管理，使电网日负荷率提高至85%左右，相当于减少发电容量1900万千瓦。图3 法国电力大数据支撑内部决策应用示意图电力大数据应用前景未来电力大数据的应用前景主要是在已有模式的基础上，进一步发挥“粘合剂”与“助推剂”作用，推动能源产业探索建立具有“平台”特征的完整能源生态系统。 “粘合剂”主要是指对其他企业的吸引力以及形成平台模式后的协同效应，“助推剂”主要是指对能源产业生产、消费革命以及企业发展转型的推动作用。参照电商领域中的阿里集团，该公司成立以来逐渐形成了“数据”与“平台”良性发展的商业模式，收入主要来源于向卖家提供的互联网营销服务和从交易额中抽取的佣金。一方面，阿里通过淘宝、支付宝、余额宝等产品构建了完整的商业生态系统，吸引用户参与到平台中，并采集整理用户大数据；另一方面，阿里通过用户大数据的分析与挖掘，在电子商务、金融、交通、娱乐等不同领域中建立竞争优势，不断巩固壮大其商业生态系统。 2013年，阿里集团的中国零售平台交易额达2480亿美元，营业收入493亿元，利润率高达45%。电力大数据下的能源生态系统将为能源企业及相关产业提供一个数据采集、整理、分析、应用、共享、交易等为一体的平台，为参与方提供信息咨询、节能环保、产品研发、管理支撑等服务，为消费者提供节能降费服务及相关产品。可应用的领域包括智慧城市、智能电网、新能源、电动汽车。智能楼宇、智能家电、智能家居、移动终端等一系列相关产业。电力企业在以电力大数据为基础的生态系统中占据主导地位，具有十分重要的作用。一方面，新一轮电力市场改革下，电力企业可以摆脱传统的盈利模式，通过挖掘大数据资源增强企业竞争力；另一方面，电力企业通过吸引社会资本及不同主体的参与，共建互利合作的商业环境，发挥电力大数据在智慧城市、智能家居中的重要支撑作用，提升相关企业的科技创新与可持续发展能力。积极布局推进电力大数据应用电力大数据对电力工业优化内外部资源、发展智能电网与构建全球能源互联网具有重要支撑作用，对电网企业创新商业模式、主导建立能源生态系统具有重要意义。电网企业需持续关注其发展动态，积极谋划布局。未来智能电网采集的数据将全面覆盖从主干网到配电网、区域用户和大用户微网，乃至家庭小用户局域网。在此背景下，传统数据存储、计算能力将产生瓶颈，必须运用大数据的采集、处理技术对当前SCADA系统、数据中心、分析预测系统进行全面升级与改造。一是开展大数据应用的顶层设计工作。在企业集团层面建立大数据应用的组织协调机构，研究能源领域大数据与公司、电网发展的协同关系，并对其盈利模式、应用领域、合作机制及分工等全局性问题开展专项研究，在未来竞争领域中占据主动。二是做好信息与技术储备工作。探索建立稳定、可靠的公司内外部数据获取渠道，以及数据共享机制；超前研究制定适用于大数据环境的技术处理方案，提升信息系统处理能力。三是积极培育人才队伍，开展前期应用试点工作。在电网、产业、科研单位中组建大数据研发攻关团队，在安全、生产、经营等业务中开展应用试点探索。

电力行业数字化转型：知易行难的变革（附六款编选方案）

当前，电力行业正紧跟时代潮流，积极响应数字经济和数字中国建设，开展数字化转型。然而，伴随着电力生产、传输和消费，在发电、输电、变电、配电和用电各环节，产生了大量的信息和数据，电力企业如何利用这些数据？如何保证数据的安全性？又如何突破内外部资源流通障碍和经营瓶颈？

电力亟待数字化变革

在数字化的浪潮下，众多国内外企业纷纷积极开展数字化转型实践，全面导入数字化思维和技术，优化企业生产制造、市场营销、经营管理等各个环节。“而电力企业在新一轮电改的形势下，面临着日益严峻的市场竞争和企业内部降本增效的压力，也亟待进行变革。”南方电网数字电网研究院三级专家江瑾在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示。

在谈到当前电力行业的数字化转型现状如何时，朗坤智慧副总经理、苏畅工业互联网研究院院长毛旭初告诉《通信产业报》全媒体记者，现阶段，电力行业自动化程度高、信息化基础好、系统完备，电力企业在数字化转型上，更加关注对数据价值的挖掘、应用，以及对物联网、大数据、人工智能等新技术的应用。

近日，科远智慧电厂研究中心副总经理、产品总监潘海禄在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示，在信息化建设和数字化转型的过程中，智能传感部分尚有缺乏、海量数据闲置无法发挥价值、大量系统形成信息孤岛无法有效融合，以及设备和信息化安全等问题，需要进一步探索和解决。

忽米网CEO巩书凯表示，电力行业企业在开展数字化转型时，通常会面临很多挑战。但先进的基础设施和海量的数据，为电力企业数字化转型奠定了物质基础。同时，随着大数据、云计算、物联网、移动互联、智能化、区块链、边缘计算、5G通信等高新技术的快速发展，加快了电力数字化转型进程。

树根互联联合创始人、CEO贺东东认为，电力行业全面推进数字化转型的大趋势，是以数字化技术为起始点，推动经营数字化、资产数字化，进而实现整个行业从生产管理到经营模式的全面数字化转型升级，最终达到能源及服务的全新模式，带动整条产业链的变革。

机遇与挑战并存

这些年，随着物联网、大数据、云计算、人工智能等不断发展，电力行业的数字化转型已经发展到了一个新的阶段。伴随着分布式能源、储能、电网技术的不断改进，电力行业的数字化转型充满了机遇和挑战。

巩书凯指出，一是发电设备管理问题，由于发电有连续生产需求，设备故障会导致巨大损失，无论是水电、火电、风电，还是光伏，都需要提高设备维护水平。二是并网调度问题，目前各类电力来源需要协调调度，对发电功率预测提出挑战，新能源电站电压调节能力有限，易引发次同步斜波等，给系统安全稳定运行带来不利影响，而电站出力不确定性，致使电网潮流复杂多变，增加了电网运行控制难度，安全问题和功率预测问题导致并网吸纳难，弃电率居高不下。

潘海禄认为，首先在于安全。随着互联网技术的不断发展，如何保障电厂生产、数据安全成为重中之重，自主可控已经开始成为基本要求。其次，数据产生价值。在多年的信息化建设中，产生了大量的生产和经营数据，但是这些数据多数情况下并没有发挥太多的价值。最后，统一的管理平台。电力企业在数字化转型的过程中，由于历史遗留原因，可能存在各种厂家、各种平台的产品，导致形成信息孤岛，无法协同工作，甚至难以维护无法升级。

毛旭初表示，第一，对整个发电行业来说，都有从流程驱动信息化变成数据驱动信息化的诉求，在数字化转型过程中，对企业提出了较高的要求，既要有强大的技术平台支撑，还要有实践方法论、数据应用理论，以及先进的管理意识。第二，在智慧化平台转型过程中，不仅仅需要IT人员，还需要OT人员深度融合，但由于各自自身专业领域的鸿沟，融合并不是很理想。

当前，各行各业的数字化转型如火如荼，而电力行业对智能化的要求更高，虽然现阶段电力行业的数字化发展正在不断进行，但依然需要抓住这个机遇尽快实现数字化转型。

数字化转型：从痛点入手

“电力行业一个最大的特殊性在于电能无法存储，产供销是动态平衡且同时完成的。从发电、输电、用电每个单独的环节来看，都会产生大量的数据，工业互联网操作系统能够对数据进行分析、对环节进行优化。”贺东东坦言。

当前，工业互联网平台成为电力行业解决设备远程维护、新能源并网消纳问题的重要途径，目前，电力设备制造商、大数据服务商与发电企业开展合作，通过平台接入源、网、荷实时数据，利用大数据分析建模，开展体系性的调度、管控服务。一方面支持新能源实现无人值班、少人值守、区域化检修模式，另一方面提高新能源并网率与整体用电效率。

那么，如何打通全链条的数据，让能源从生产侧到需求侧实现真正的动态优化，让数据发挥最大的价值？贺东东认为，首先，需要数据的长期沉淀和分析，不断增强工业互联网操作系统的行业能力；其次，需要产业链上下游尽快打通、消除信息孤岛；最后，更需要全行业建立数字化转型思维，并在技术上联合突破。

潘海禄建议，电力行业需要在安全为前提的条件下，关注数据潜在价值，统一平台建设，赋能业务开发。让安全和智能化贯彻从设备、平台到业务系统。第一，协同国家产业升级战略，研发新一代智能控制器，实现完全自主可控，打造真正的智能型自主可控控制系统。第二，在数字化层面，利用大数据、人工智能、微服务等技术，实现如：三维数字电厂、数字孪生、流程仿真、智能预警等应用APP，帮助企业降本增效，提高运行效率，完成数字化转型。

毛旭初认为，首先，企业的数字化转型需要通过专业咨询公司做好顶层规划，包含技术架构规划、业务架构规划、组织架构规划。其次，企业要充分利用数据思维去建设数据驱动平台，实现数据价值的深度挖掘与利用。最后，企业在做数字化、智能化建设时需要寻找对电力行业业务场景更了解的具有自主工业互联网平台及行业最佳实践的厂商去合作，同时数字化转型的过程，并不是一蹴而就的，需要与厂商全面、深度合作，从而促进IT与OT融合，从而保障建设落地成功率。

江瑾表示，服务电力企业过程中，业务全面数字化智能化必然将面对安全保障方面的更高要求。南网数研院严格落实国家和南方电网在信息化建设与网络安全“三同步”原则，开展“数字南网”关键信息基础设施专项提升、安全性评估、国产密码应用改造、电力监控系统安全合规性改造，进一步完善结构安全、本体安全和基础设施安全。

绿色节能，共赢双碳

根据公开数据，2020年电力行业碳排放量占到整个能源行业的40%以上。由此可见，在助力电力行业实现“双碳”目标上，工业互联网企业可助力电力行业加快构建新型电力系统，提升电网数据采集、分析和应用能力，减少能源损耗，发挥其在全社会能源资源优化配置中的积极作用，促进能源绿色生产和消费，落实能源发展战略，支撑“双碳”目标实现。

巩书凯认为，未来，在“十四五”规划下，我国电力行业逐步进入高质量发展阶段。首先，电力在能源的中心地位不断提升，促使保障电力安全成为能源安全新战略的核心要素，是电力行业践行总体国家安全观的迫切需要；其次，供给侧结构性改革不断深化，引领绿色低碳循环发展，是电力行业建设生态文明的必然要求；再次，抢抓新一轮科技革命的历史机遇，创新与前沿技术深度融合，是电力行业贯彻落实科技强国重大战略的重要任务；最后，探索全球能源治理新模式，加强国际合作，是电力行业贯彻落实“一带一路”倡议，打造人类命运共同体的重要举措。

贺东东建议，在电力行业的改革进程中，首当其冲的就是能源结构的改革；其次是工业互联网要全面、更深度地赋能火力发电的数字化转型；最后，在电力输送环节，通过5G+工业互联网、视觉+工业互联网、AI计算，还能全面提升对输配电环节的监测能力和预维护能力，大大降低故障率和维修成本，提升运行效率，进而促进节能减排。

南方电网数字电网研究院技术专家王翀告诉《通信产业报》全媒体记者，在双碳目标下，新型电力系统中新能源将成为主力电源，高渗透率接入的新能源将深刻改变传统电力系统的形态、特性和机理，在新型电力系统中，系统波动性急剧增大，惯量明显降低；系统分布式特征更加明显、设备数量急剧增加；多元化市场的利益格局更加复杂。

“未来，电力行业在向数字化高质量发展道路上，将呈现出以下趋势。在技术方面，平台化趋势，打破原先各系统和部门数据信息独立分散、数据孤岛的现状；在业务层面，基建到生产一体化、财务与业务一体化、业务与绩效一体化、集团与电厂一体化、MIS与SIS一体化；在整体生态方面，生态化趋势，产业链会基于一个大平台用数据改善管理、提高供应链和资源协调效率。”毛旭初坦言。

附：电力行业数字化转型优秀方案

编辑推荐：电力行业数字化转型优秀方案

电力行业数字化转型正在推进，电力生产、传输和消费，在发电、输电、变电、配电和用电等环节，亦面对数字化转型“痛点”，解决“痛点”是电力企业所关注的， “工业互联网世界”编辑部基于平台、安全、硬件等类别，遴选出六个工业互联网助力电力行业数字化转型优秀方案，供业界参考。

附：原文首发于《工业互联网世界》官方微信

电力行业数字化转型：知易行难的变革（附六款编选方案）

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