數(shù)字化科技技術快速發(fā)展，推動智能電網發(fā)展

2020年，新冠肺炎疫情震動五洲。突如其來的危機給全球經濟社會發(fā)展和人民生活帶來了史無前例的困難和挑戰(zhàn)。宏觀環(huán)境發(fā)生巨大改變，不僅擾亂了全球經濟信心，也使得行業(yè)洗牌在所難免。

這場危機加速了企業(yè)的數(shù)字化進程。電力行業(yè)也不例外。電力作為各國的國民經濟命脈與基礎性行業(yè)，在后疫情時代復蘇經濟中的角色責任更為艱巨。

“電力行業(yè)要面對的挑戰(zhàn)，不僅僅是在疫情以及其他各種外部突發(fā)事件的影響下，如何保證業(yè)務的連續(xù)性、保障電網安全、實現(xiàn)實時安全感知和快速響應，隨著全球變暖、極端天氣頻發(fā)也將給電網業(yè)務帶來更大的經營風險。同時，在構建清潔低碳、安全高效能源體系之路上，如何更好地利用清潔能源減少碳排放，如何更好實現(xiàn)新能源的消納，如何讓能源網絡匹配電動汽車高速增長的趨勢，都是全球性的待解難題?！?月8日，華為企業(yè)業(yè)務副總裁、企業(yè)BG全球能源業(yè)務部部長孫福友在第七屆華為全球電力線上峰會致辭中指出。

作為全球領先的ICT基礎設施和智能終端提供商，華為業(yè)務遍及170多個國家和地區(qū)，服務全球三分之一人口，已經為全球190多家電力公司提供服務。

華為全球電力線上峰會聚集了全球客戶、合作伙伴、行業(yè)先驅和思想領袖，演講嘉賓重點圍繞“比特驅動瓦特，共建全聯(lián)接智能電網”這一主題，探索了如何重塑電力行業(yè)。峰會通過在線演示各種電力場景中使用的AI、云、邊緣計算和5G等創(chuàng)新ICT技術，展現(xiàn)了新技術在電力行業(yè)的實踐路徑。

孫福友強調：“全球正處在與疫情作戰(zhàn)、經濟重啟的關鍵時刻，未來還會有諸多挑戰(zhàn)和未知風險。華為愿將中國電力以及其他行業(yè)的數(shù)字化轉型實踐經驗帶給更多客戶，助力電力企業(yè)加速發(fā)展。愿我們能與全球電力行業(yè)的客戶和伙伴攜手穿越風暴，共同渡過。更愿華為可以助力更多電力企業(yè)數(shù)字化轉型，以應對行業(yè)挑戰(zhàn)、把握面向未來的機遇?！?/p>

洞察

數(shù)字引擎 賦“智”電網

自2013年始，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網、移動互聯(lián)、人工智能等新ICT技術快速發(fā)展，給電網領域的發(fā)展帶來了新機遇。今天，將數(shù)據(jù)作為發(fā)展引擎，各大電力公司在電網各個領域的智能化應用已取得了一定成果。由此，妙用數(shù)字化能力以平抑風險、把握機會，成為行業(yè)共識。

新ICT推進高質量發(fā)展

當數(shù)字化從趨勢成為常態(tài)時，人們對技術應用的期望也越來越高。

“電力從業(yè)人員都在思考如何利用新技術適應新趨勢、迎接新挑戰(zhàn)。毫無疑問，ICT和數(shù)字化轉型在其中扮演重要的角色?！比A為企業(yè)業(yè)務能源marketing與解決方案部部長陳文豐指出。

越來越多的電力公司將數(shù)字化轉型戰(zhàn)略放在首位。通過轉型，企業(yè)可為海量的內部運營系統(tǒng)構建統(tǒng)一的數(shù)字平臺，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)和資源，發(fā)展更多業(yè)務。例如，國家電網有限公司攜手華為部署了數(shù)字平臺、物聯(lián)網平臺和云。疫情期間，國家電網通過大數(shù)據(jù)提供每日業(yè)務恢復指數(shù)，幫助政府了解各城市行業(yè)的實時就業(yè)情況。作為國網的省級公司之一，國網河南省電力公司在平臺部署前，需要4小時才能完成數(shù)據(jù)采集和入庫，而如今完成整個流程只需要30分鐘。這使其為內外部用戶提供的服務實現(xiàn)了高效提升。

為了保障輸電質量，電力公司在輸電線路運維方面投入巨大，但是人工巡檢效率不高而且存在安全風險?；谀戏诫娋W有限責任公司的聯(lián)合創(chuàng)新實驗室，華為在攝像機和無人機中內嵌AI模塊。運維團隊可以通過無人機的攝像頭遠程監(jiān)控輸電線路，攝像頭只需回傳故障相關的圖片或視頻，基于各種AI能力運維人員就可以檢測出故障隱患。這大大節(jié)省了帶寬，提高了運維效率。深圳供電局巡檢時間從20天縮短到2小時，圖像抓拍時間從小時級降低到分鐘級，而圖像分析準確率超過90%。

可再生能源發(fā)電量難以預測，并網發(fā)電也存在很多難題。有了云和大數(shù)據(jù)技術，不僅可以提升電網的運維效率和客戶體驗，還可助力可再生能源發(fā)電。國網青海省電力公司為了能讓更多清潔能源并入電網，攜手華為建設了具備AI和大數(shù)據(jù)能力的新能源數(shù)據(jù)中心，同時在光伏電站部署了儲能系統(tǒng)?；谔鞖忸A報，他們可以更準確地預測可再生能源發(fā)電量。這種多能互補的策略使得接入電網的總電力輸出更加穩(wěn)定。2019年青海省已實現(xiàn)連續(xù)15天全部依靠可再生能源供電。

隨著分布式清潔能源的迅速發(fā)展，電網結構也有所變化。傳統(tǒng)架構中，能量流是從發(fā)電廠到輸電、變電和配電，最后到達消費端。但是未來會出現(xiàn)產銷合一模式。例如電動汽車大多數(shù)時候都在消耗能源，需要充電。但當電價過高時，它也能儲存能源，并將電力回傳至電網。這時，能量流、信息流、業(yè)務流的協(xié)同將變得更為重要。

專家預測，到2030年電動汽車將從2020年的618萬輛猛增為超過5000萬輛。車樁比將從3:1提升到1:1，充電樁總數(shù)將從122萬個增加到300萬個，公共充電站也將達到4.8萬座。

屆時，人們會通過云化實現(xiàn)百萬電動汽車和充電樁的統(tǒng)一部署與遠程管理。AI數(shù)據(jù)分析會大大提升充電效率與電池壽命管理，而5G高速網絡的廣泛覆蓋則將進一步激發(fā)汽車行業(yè)的變革。

5G切片方案實現(xiàn)電網端到端通信

負荷和電量是反映用電形勢最核心的兩大指標。6月22日11時13分，南方電網統(tǒng)調負荷達1.878億千瓦，比去年最高負荷增長110萬千瓦，創(chuàng)下歷史新高。

供電面積超100萬平方公里，供電人口達2.54億的南方電網要想讓配網實現(xiàn)可觀可測可控、設備動態(tài)監(jiān)控感知，運行、巡檢、管控全透明，就要知道停電在哪里、負荷在哪里、低電壓在哪里、風險在哪里？

為了解決這些問題，借助5G發(fā)展之機，南方電網2018年已經投身到電網關鍵業(yè)務場景5G應用的研究。

2018年2月他們加入3GPP組織，并聯(lián)合華為、中國移動一起研究電網控制業(yè)務如何使用5G技術。至今，南方電網已先后參與了智能電網5G國際標準制定，發(fā)布了5G智能電網白皮書，完成了5G承載電網控制類業(yè)務測試、5G網絡切片功能驗證、5G切片管理平臺預研等工作。

據(jù)南方電網電力調度控制中心副主任楊俊權介紹，在智能分布式配網自動化的研究中，他們分析當前的業(yè)務現(xiàn)狀為DTU （Distribution Terminal Unit，配電終端）將遙信、遙測和遙控信息上傳至配電主站，進行集中控制，從而實現(xiàn)故障快速定位和查找、故障快速隔離、快速轉供電等。而未來的發(fā)展趨勢將是基于保護測控的一體化終端，采用斷路器與負荷開關配合、就地保護與集中控制相結合的智能分布式饋線自動化模式。

以前在變電站，他們通過可見光、紅外攝像頭采集設備圖像和實時溫度數(shù)據(jù)，通過圖像精確匹配和模式識別，實現(xiàn)對設備狀態(tài)和熱缺陷識別。而現(xiàn)在，他們將發(fā)展趨勢設定為變電站AI攝像智能巡視，通過機器人、無人機結合邊緣計算能力和圖像識別技術對站內儀表讀數(shù)、開關狀態(tài)、面板壓板投退及外觀等狀態(tài)的識別，實現(xiàn)變電站無人化巡視。當下，搭載了5G CPE的南方電網巡檢機器人已經可以取代人工現(xiàn)場巡視檢查，經視頻AI算法處理，自動判斷，配合智能數(shù)據(jù)分析。

2020年，南方電網還完成了業(yè)內首例5G SA端到端切片功能測試。實現(xiàn)了兩個硬切片分別承載電力與公網業(yè)務時，切片間業(yè)務互不影響，業(yè)務QoS（Quality of Service服務質量，指解決網絡延遲和阻塞等問題提高網絡質量）可保障；單個硬切片分別承載兩類電力業(yè)務時，業(yè)務映射到入不同VPN軟管道，可實現(xiàn)差異化QoS保障。業(yè)務可運營可監(jiān)測驗證：驗證了核心網、傳輸網切片的基本管理功能。

未來電網會擁有超過千萬級的終端卡的使用。而現(xiàn)在供電公司與運營商的合作模式為一卡一申請，而且從申請到開通要一周甚至更長時間。為此，南方電網與華為、中國移動共同在深圳做了切片端到端流程拉通的測試，拉通了業(yè)內首個5G SA切片端到端流程，支撐從售前、售中到售后的業(yè)務運營，成功使網絡切片從技術實現(xiàn)走向業(yè)務實現(xiàn)。據(jù)介紹，現(xiàn)在從自助選購、一鍵下單到業(yè)務開通，幾分鐘就可以完成，極大提高了效率。

據(jù)悉，通過扎實的前期收資工作以及與各業(yè)務部門的咨詢交流，南方電網已經梳理出了涵蓋發(fā)、輸、配、變、用、綜合各環(huán)節(jié)的53種典型業(yè)務場景。相信通過技術團隊的深入研究，我們還能看到更多5G應用成果。

借力點燃智能進化的速度與激情

智能電網時代，無論是新能源并網、大電網柔性互聯(lián)、多元用戶供需互動用電，還是信息技術與電力系統(tǒng)緊密耦合和交互，無不顯示出信息通信技術與電網系統(tǒng)的深度融合。

業(yè)界人士指出，PLC（電力線載波）、5G等技術將成為打通物聯(lián)網最后100米的利器推進全面感知；有線與無線的混合通信會助力系統(tǒng)全面聯(lián)接；云+AI則將進一步深度挖掘數(shù)據(jù)價值，支撐雙向能源靈活流動，奠基全面智能。

自2018年以來，中國各大電力企業(yè)、運營商及華為積極聯(lián)合，在產、學、研、用各環(huán)節(jié)通力合作，已經在“5G+”智能電網領域取得了一系列豐碩成果，持續(xù)推進著兩大超級基礎設施之間的“融會貫通”。

接下來的歲月，則需要電力行業(yè)大生態(tài)中的各方參與者直面變局，重新審視戰(zhàn)略機遇、擘畫競合策略，推動產品與服務創(chuàng)新。新ICT技術已晉升為垂直行業(yè)數(shù)字化轉型和消費者每日數(shù)字生活不可或缺的重要組成。