清电（北京）智慧能源研究院技术顾问程建洲先生：智能传感技术与能源大数据

2017年11月7日-9日，中国能源互联网大会暨智慧能源产业博览会（SmartEnergyChina简称：SEC）国内唯一的智慧能源全产业链的年度盛会在上海新国际博览中心举办！8日下午，在E1馆会议室M15举办论坛：“能源大数据论坛”，大会由泰豪贵州黔信数据有限公司副总经理梁洪源先生主持。清电（北京）智慧能源研究院技术顾问程建洲先生发表演讲，主题是智能传感技术与能源大数据。

下面由电力头条APP为您带来程建洲的精彩演讲：

程建洲：

我是来自北京清电智慧能源研究院程建洲，今天跟大家分享我们在能源互联网传感技术与大数据方面的工作，报告是我们研究院的袁海波先生本来要做的，他昨天来的路上已经到虹桥了，临时有时委托我介绍一下，有些地方深度不一定讲得到，希望大家包含。今天来的基本上都是泰豪的朋友，他到厦门应该也是跟泰豪和海峡院谈合作去了。

这么多年的高碳生活导致现在的环境污染，目前建设清洁低碳安全高效，可持续发展的能源体系成为世界各国的共识。到2025年绿色能源占一次能源的目标超过60%，绿色能源占电力生产目标总的90%以上。能源改革已经上升为国家战略，总书记和总理都给予了高度的重视。能源互联网的概念在《第三次工业革命》中按照由美国学者第一次提出来的，在书里面讲到，通过互联网技术与可再生能源相结合，将全球的电力网变成能源共享网络，使亿万人在家里、办公室、工厂生产可再生能源并与他人分享。这里面看出它是生产方式的改变。

现在要讲能源的清洁利用，国家能源局提出两个替代，一个是清洁能源替代化石能源，电能替代其他能源。各级政府、电力公司，所有的企业，现在应该说大家的积极性都很高，我们这次大会也有一个电能替代的专门论坛。我们讲能源互联网，我们可以看到，因为它的落脚点还是能源，我们这个论坛是能源大数据，大家今天都是做金融的，做数据处理的，做互联网、物联网的。许总讲了以后，我觉得我的报告会显得更加贴合一些，因为她反复强调了数据的来源，我们现在就是讲在物理层面，能源物联网的互联网层面怎么提供数据，处理数据，才有了数据后期处理，大数据。能源互联网的物理网以电力为核心，智能电网为基础，以绿色低碳的可再生能源为主，采用先进的电力电子和信息技术，通过动态能量管理系统进行广域的优化和控制。能源互联网是能源信息网的高度融合，这张图最下面是能源网，包括发电侧，还有新能源，不管是新能源和传统能源都是能源网的发电。右侧是能源的网的负荷，除了常规的负荷，还有分布式负荷，电动汽车、储能系统。再往上是信息网络，包括了信息的采集、处理，信息的高级应用等等的，这是我们能源互联网整体的结构。

具体到电力来说，在能源互联网下电力的数据，我们现在叫电力大数据。电力大数据和传统的电网调度等等系统数据，传统电力数据比起来有比较明确的三个特点，第一容量大，第二类型多，第三速度快。这是传统数据和现在电力大数据的对比，从数据量，从原来的GB到TB，以及现在大数据TB到PB以上，从速度，速度是指每年新产生的数据量，从多样性，原来电网发展了这么多年，它的调度，从配电自动化到调度自动化很稳定很固定的格式，数据结构，到现在新的负荷形式加入进来，新的电源形式加入进来，使得数据的结构多样化。再有对数据的应用，原来是统计和报表，现在我们要做数据挖掘和预测性分析。这是大数据与传统数据的对比。

再有做能源互联网，真正咱们在说在做的能源互联网，落地到电网这块，实际上只是牵扯到配电网，高压组干网的智能化等等的，跟咱们现在说的能源互联网没有那么强的密切关系。能源互联网我们认为落脚应该在智能配电网上，这是能源革命的第一战场。对配电网来说有个很重要的特点，它很复杂，从控制，电网安全肯定高压主干网更重要。但是从数据，数据的复杂性来说配电网要复杂得多，配电网系统庞大、点多面广，运行环境复杂，同时直接连接设备和用户，分布式能源、电动汽车等不确定性的能源主要是接入配电网，在运行过程中会产生海量的设备、用户数据等。现在电网也在做PMS2.0，管控到电压器的变压器400V，配电网这块等于电网的调度目前就是，不能说很难，至少是很麻烦的事情。我们的能源互联网更多的是在10千V和400V这一侧结合的，不管到大的企业用户，还是到千家万户居民都在这一侧结合的。我们现在所有的能源互联网，不管是开会，还是一些专门的小型研讨会等等的，跟高压电网接触的比较少。

本身配电网就已经很复杂，现在新能源接入又带来了一些新的问题，刚才讲到新能源的电源和新能源的负载带来了新的问题。增加了配网运行的复杂度，改变了配电网的潮流特性，改变配电网短路电流的特性，给电网的保护带来了问题，增大了配电网的电压波动。这几年一些分布式的光伏接上以后发现电压升高，把农村居民家里的电器烧掉了，这种事情全国发生了已经不止一次了。我们怎么样解决这个问题？要把被动的配电网变成主动的配电网，目标要高电能品质，高运行可靠率，清洁能源高渗透率，主电网提供电能与备用，这是主动配电网的目标。要达到这样的目标还需要哪些基础条件呢？右侧对于主动配电网我们要实现它，达到负荷和分布式能源的评估，高精度的状态评估、故障定位及个、安全合环、电能质量监测、配网优化控制。这些数据哪来呢？带电装卸、线路取能提供带时标的同步测量数据，再有是点能质量检测提供谐波数据，暂态信息监测，信息双向通信，基于GPS，国内的北斗发展很快。

这个是研究院基础上做的一个，这个不光说是测量，还可以做到线路的故障判断，它可以做就地的一些安全防护，不是非得我把数据传上去，我在大数据平台上处理好了，发现有问题了，我再下达指令怎么样。它有就地处理的功能，电网在建的PMS2.0系统也已提出了这方面的要求，你要所有的数据传上来在后台进行处理，我不知道是不是现在大数据的技术还没有发展好，目前他们遇到的，电网遇到的问题就是这么多的数据上来以后，它的处理是一个负担。再有数据传输的过程有一些调点是很正常的，到后台再去验证也会出现问题，所以他提出有些数据应该是在就地处理好，然后把处理的结果上传。像这样子的传感器，它具备了测量，还具备了一些故障判断和故障结果的上传。我们本身是做电力系统，本身是做电力的一些监测，监测的终端、设备、传感器，现在因为能源互联网的需求我们也在做一些新的传感和采集技术，比方一些压力传感等等的这些。在这个基础上，我们也在做一些后期的数据开发，跟清华大学合作做大数据这方面，但是这方面我想今天咱们来介绍的都是做大数据处理，或者是通讯各方面的专家我们在这一块等于刚刚起步，做一些研究。在主动的配电网大数据服务基于下面的，智能传感器、配电终端、电子式互感器等其他采集的设备，他们把这个设备采集起来。这上面很多原有的电网调度，配电自动化、调度自动化系统，负荷预测已经有一些了，在目前能源互联网的要求下，大量新型的负荷，大量分布式电源的接入以后，它的网络top（音）的更新就跟不上。

应用场景，配电网运行状态评估与预警，传统的配电网运行状态评估中，受限于产生设备比较窄的数据采集能力或较低的数据集成和处理能力，使得研究人员难以从前挖掘出更有价值的信息。通过将智能传感器的智能感知层，基于大数据技术的配电网运行状态评估可包括：对配电网进行安全性评价，对配电网的提供能力进行评价，对可卡性和供电质量的进行评价，对经济性进行评价。安全永远我们应该排在第一位，它的方便性等等这些，对能源来说，还是要在安全的基础上开发一些高级的东西。我们做自己擅长的东西，我们还是基于电网，基于物理层，基于传感和测量，开发基础的应用。在真正互联网的这些应用目前还不是我们所擅长的。

简单总结一下，建设能源互联网，实现能源高效、低碳、安全可持续的利用，是社会可持续发展的根本出路。基于传感技术和物联网技术的广泛应用，将能源生产、传输、消费等环节的数以亿计的设备进行互联，是未来能源互联网基础的建设支撑技术。后面是研究院目前在做的一些工作，我不再一一介绍了，谢谢大家。

 （发言为现场速记整理，未经本人审核）