烽火邊緣計算推動泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的落地

2019年3月以來，國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃，并作出全面部署安排，加快推進“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略落地實施。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃分兩階段，到 2024年全面建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的實施將進一步推動能源互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)，會極大地改善能源供給和消費狀況，為整個國民經(jīng)濟的發(fā)展打下一個非常堅實的基礎(chǔ)。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的根本需求來源于當(dāng)前能源資源的不平衡，在電源方面面臨著新能源占比逐年增加，能源結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變化；在電網(wǎng)方面原有的基于傳統(tǒng)發(fā)電方式輸變電方式面臨和電力電子化網(wǎng)絡(luò)特征的沖突；在負(fù)荷方面面臨由于新能源環(huán)保和用電電器種類增加導(dǎo)致的負(fù)荷狀況變化；在儲能方面尚沒有非常有效的儲能辦法，直接影響對新能源的消納能力。提升電力安全生產(chǎn)效率和增加營銷效益是當(dāng)前電網(wǎng)兩大需要解決的重點問題。

圖一，新能源裝機容量歷年增長圖

國家電網(wǎng)公司面對以上問題，制定了《泛在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大綱》，提供了十分詳盡的建設(shè)思路和解決措施，包括從技術(shù)、營銷到管理的各個層面。從技術(shù)的角度來看，圍繞對內(nèi)和對外業(yè)務(wù)兩個方面，包括以下三個重要措施。

圖二，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用架構(gòu)圖

第一、通過建立數(shù)據(jù)中臺實現(xiàn)業(yè)務(wù)和管理的快速變革。

第二、實現(xiàn)端到端線上和線下協(xié)同、跨層和跨域的全網(wǎng)智能智能調(diào)度系統(tǒng)，保證全網(wǎng)的高效和安全運行。

第三、通過對末端二次設(shè)備的改造實現(xiàn)配網(wǎng)和運營數(shù)據(jù)的一致性，協(xié)助未來實現(xiàn)精準(zhǔn)營銷。

這些措施都是圍繞著是數(shù)據(jù)收集，融合，分析，建模，應(yīng)用等內(nèi)容展開，其中在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立新的電網(wǎng)源，網(wǎng)，荷，儲模型是基礎(chǔ)，還包括運營的數(shù)據(jù)和配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，人工智能的結(jié)合在自動控制和安全巡檢的應(yīng)用等。其中邊緣計算是建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的泛在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，邊緣計算可廣泛應(yīng)用于支撐智能分布式配電自動化、毫秒級精準(zhǔn)負(fù)荷控制等超可靠低時延控制類業(yè)務(wù)，無人機遠程巡檢、移動式現(xiàn)場施工作業(yè)管控等超大帶寬視頻類業(yè)務(wù)，以及低壓用電信息采集、分布式電源等海量連接采集類業(yè)務(wù)。另外，利用邊緣計算的分布式計算特點可以更精確更迅速對本地負(fù)荷和生產(chǎn)態(tài)勢做出分析和反應(yīng)，和網(wǎng)力中心云算力結(jié)合對電網(wǎng)形成完整的態(tài)勢分析和全域調(diào)度能力。

近日在無錫舉行的2019數(shù)字電力峰會暨電力行業(yè)信息化年會上，烽火針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的推出了整體的邊緣計算解決方案。該方案摒棄了孤立的電力邊緣云平臺設(shè)計，從云-管-邊-端整體性構(gòu)建端到端邊緣云方案。在電力中心云部署邊緣云中心管理平臺和電力調(diào)度中心進行協(xié)同，部署于變電站和發(fā)電端的本地邊緣云平臺進行數(shù)據(jù)的本地化處理，能源模型，負(fù)荷模型的構(gòu)建以及實現(xiàn)本地仿真，邊緣云平臺通過廣域網(wǎng)和中心調(diào)度系統(tǒng)進行通信。專門開發(fā)了針對邊緣的核心處理芯片和操作系統(tǒng)，并設(shè)計了和上層應(yīng)用解耦的硬件平臺，根據(jù)邊緣云其在電網(wǎng)位置不同提供邊緣計算一體機，邊緣計算服務(wù)器，邊緣計算網(wǎng)關(guān)系列硬件解決方案。另外，在邊緣計算技術(shù)支撐下，烽火邊緣云平臺可支持無人機、機器人、高清攝像頭、移動終端等自動化巡檢設(shè)備，并利用5G技術(shù)高帶寬、低延遲、支持大規(guī)模通信的特點，以自動化設(shè)備替代人工巡檢。在邊緣預(yù)置AI算法，可實現(xiàn)高清監(jiān)控視頻、圖像的預(yù)處理，將故障隱患識別的時效性縮短至秒級。烽火已經(jīng)開始了和電力系統(tǒng)研究機構(gòu)的合作，并計劃在短期內(nèi)在電網(wǎng)能實現(xiàn)應(yīng)用。

圖三，電力邊緣云示意圖

烽火通信是國家光通信核心企業(yè)，創(chuàng)造了很多中國第一，近年來，烽火大力發(fā)展新ICT技術(shù)，已經(jīng)成為了一個具有綜合能力的信息服務(wù)商。在云計算，大數(shù)據(jù)技術(shù)，5G，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等方面上已經(jīng)成為國內(nèi)重要力量。烽火借助中國信科集團對各領(lǐng)域業(yè)務(wù)的覆蓋，形成了面向行業(yè)服務(wù)的有線和無線相結(jié)合、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用一體的資源融合能力，為電力客戶提供一站式的解決方案。烽火重視基礎(chǔ)研究和標(biāo)準(zhǔn)制定工作，和各行業(yè)研究機構(gòu)有著廣泛的合作，在探索新方向和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型方面積累了較為豐富的經(jīng)驗，可以為建立更廣泛的共贏生態(tài)提供開放的合作模式，正在為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的落地和發(fā)展提供有力的支持。