英特爾產(chǎn)品與技術助力5GMEC方案構建

近期，也許你也在關注全國各地頻出的“限電事件”。電力不僅關乎國計民生，它也是推動世界運轉、加速創(chuàng)新的引擎。實際上，為了緩解能源缺口，同時應對全球氣候變化，中國的可再生能源發(fā)電已經(jīng)走在了世界前列。截止 9 月底，全國風力發(fā)電風電裝機容量同比增長 32.8%，太陽能發(fā)電裝機容量同比增長 24.6%[1]?？稍偕茉窗l(fā)電也是全球的大趨勢。

發(fā)電方式的變化，推動電能的流動從單向向雙向演進。當然，這就要求包括輸電站和配電站在內的電網(wǎng)實現(xiàn)智能化改造，而傳統(tǒng)電力設備的維修和升級需要耗費大量成本和時間。

英特爾正在攜手生態(tài)合作伙伴，借助物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)等創(chuàng)新技術，使用智慧邊緣架構對變電站實現(xiàn)現(xiàn)代化升級，從新基礎設施層面來保障電網(wǎng)公司的數(shù)字化轉型和電網(wǎng)現(xiàn)代化。讓智能電網(wǎng)成為驅動中國經(jīng)濟發(fā)展的強勁動能。

下面就來了解一下在英特爾技術支持下的電力基礎設施是如何實現(xiàn)智能化、軟件定義、數(shù)據(jù)驅動三大升級。

檢測電壓暫降

AI 邊緣賦能

電壓暫降是一種嚴重的電能質量問題，會引起設備故障，嚴重的話會導致設備損壞，造成重大經(jīng)濟損失。而傳統(tǒng)的檢測方法存在端點效應問題，降低了測量精度。

英特爾基于邊緣計算和云計算架構，提出了實時電壓暫降監(jiān)測及治理方案。該方案的邊緣側設備使用第二代英特爾 至強 可擴展處理器搭配 FPGA，以人工智能模型分析采集到的數(shù)據(jù)，借助輕量級推理快速、準確地定位電壓暫降起止時刻，計算電壓幅值和頻率。同時進一步提升了邊緣側異構平臺的性能。

基于Intel云計算的電網(wǎng)電壓分析控制系統(tǒng)

該解決方案的后端云平臺中，同樣用到英特爾 至強 可擴展處理器，并以Analytics Zoo 和 OpenVINO 工具包、面向英特爾 架構優(yōu)化的 Pytorch等工具框架做支持，與邊緣側構成了端到端的 AI 檢測方案，同時，其中也部署了多種深度學習和機器學習算法模型，檢測速度更快，準確性更高，完成負載需求高的模型推理，并將結果推送到電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)中。

基于英特爾的邊緣計算和云計算，該方案既具備延遲短、性能高的特點，同時測量結果更加準確，從而提升了電壓暫降治理的效率。

5G MEC 軟硬兼施

消除設備過熱隱患

以前，在藍藍的天空下，經(jīng)常可以看到電力工程師們在高高的電力塔上工作。雖然確實很帥，但這樣的情形無疑是危險的。如今，部署了基于英特爾 5G MEC 架構和 OpenVINO 工具包的電力設備故障診斷系統(tǒng)，可以快速分析溫度變化，準確判斷故障點，從而消除電力設備的安全隱患，做到及時發(fā)現(xiàn)、處理、預防重大事故的發(fā)生。

基于Intel的故障診斷系統(tǒng)架構

在該系統(tǒng)中，基于英特爾軟硬件的5G MEC 邊緣云，由第二代英特爾 至強 可擴展處理器、英特爾 FlexRAN參考架構、OpenVINO 工具包以及開放式網(wǎng)絡邊緣服務軟件 OpenNESS 構成，負責數(shù)據(jù)分析、AI 模型搭建和推理、模型推送等高性能負載。英特爾 FlexRAN 參考架構靈活、開放，幫助通用 x86 架構服務器平臺實現(xiàn)傳統(tǒng)無線接入網(wǎng) BBU 的性能，在不同應用場景中提供高吞吐、低延時的 5G 無線連接。OpenNESS 平臺可在公網(wǎng)、專網(wǎng)的異構網(wǎng)絡環(huán)境下獲得統(tǒng)一的應用開發(fā)、托管環(huán)境，讓電力企業(yè)更方便地將智能應用遷移、部署至邊緣。

英特爾產(chǎn)品與技術助力5GMEC方案構建

開源邊緣洞見平臺

讓世界難題無處藏身

在電力系統(tǒng)中，還有一個世界難題：小電流接地故障。由于電流特征模糊，而且故障類型繁多，傳統(tǒng)的檢測方法準確率低，難以滿足電網(wǎng)自動化、高可靠的要求。

為了加速工業(yè)應用在邊緣平臺上快速落地與部署，英特爾開發(fā)了英特爾 工業(yè)邊緣洞見軟件平臺框架，并將其開源。它集成時間敏感型數(shù)據(jù)注入與分析組件，可部署在最接近數(shù)據(jù)產(chǎn)生源頭的邊緣設備上，其中包含 TICK 四大開源組件，完成數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示四大關鍵步驟，實現(xiàn)算法的落地與產(chǎn)品化。

工業(yè)邊緣洞見軟件平臺軟件框圖

實際應用表明：這種方法在保證100% 判斷準確性的基礎上，將判斷速度從百毫秒級提高到了十毫秒級，大大提高了判斷效率，不僅預防了接地事故蔓延，增強了新能源項目安全水平，還能維持光伏電廠繼續(xù)發(fā)電，提高了經(jīng)濟效益。

攜手加速數(shù)字轉型

構建電力全網(wǎng)生態(tài)

隨著能源市場全面擁抱數(shù)字化轉型，電力系統(tǒng)將從模擬架構向全新的數(shù)字化新型電力系統(tǒng)標準演進。在中國新基礎設施建設與 “雙碳” 經(jīng)濟的雙重驅動下，堅強智能電網(wǎng)與能源物聯(lián)網(wǎng)正在蓬勃發(fā)展。英特爾將繼續(xù)致力于促進中國電力行業(yè)的加速轉型，催化電力世界與數(shù)字世界的有機融合，和廣大合作伙伴一起，構建出全新的跨電力價值網(wǎng)絡的生態(tài)體系。

原文標題：從數(shù)字化、智能化啟程，實現(xiàn)電網(wǎng)現(xiàn)代化升級

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審核編輯：彭菁