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电力物联网系统关键技术是智能传感智能终端和通信网络,物联网系统和关键技术促进碳中和,实现清洁能源消纳,全面深入感知源、网、荷、储设备运行状态环境信息,用市场的方法引导用户和调峰调频,重点通过虚拟电厂和多能互补提高新能源电网水平和电网可控,缓解弃风弃光,促进清洁能源消纳。提升客户服务水平。打造智慧能源综合服务平台。构建能源生态系统,打造能源互联网产业生态圈,推动电网公司向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型。
——南方电网能源发展研究院有限责任公司 冷祥彪
2021年月9日23-24日,由北极星电力网与IEEE PES中国区共同举办的第二届“中国电力新基建暨数字化转型论坛”在北京正式召开!
在会议上南方电网能源发展研究院有限责任公司 冷祥彪为与会嘉宾分享了物联网技术在电力系统中的应用及典型案例。
冷祥彪在报告中从促进清洁能源消纳、提升电网安全经济运行水平、提升客户服务水平、打造智慧能源综合服务平台、构建能源生态体系等5各方面介绍了物联网技术应用场景及发展趋势。
1.促进清洁能源消纳
全面深度感知源网荷储设备运行、状态和环境信息,用市场办法引导用户参与调峰调频,重点通过虚拟电厂和多能互补提高新能源并网水平和电网可调控容量占比;采用优化调度实现跨区域送受端协调控制,缓解弃风弃光,促进清洁能源消纳。
2.提升电网安全经济运行水平
围绕营配调,贯通业务主线,应用电网统一信息模型,实现“站-线-变-户”关系实时准确,提升电表数据共享即时性,构建电网一张图,重点实现输变电、配用电设备广泛互联、信息深度采集,提升故障就地处理、精准主动抢修、三相不平衡治理、营配稽查和区域能源自治水平。
3.提升客户服务水平
以客户为中心,开展物联网营销服务系统建设,优化客户服务、计量计费等供电服务业务,实现数据全面共享、业务全程在线,提升客户参与度和满意度,改善服务质量,促进综合能源等新兴业务发展。
4.打造智慧能源综合服务平台
以优质电网服务为基石,打造涵盖政府、终端客户、产业链上下游的智慧能源综合服务平台,提供信息对接、供需匹配、交易撮合等服务,为新兴业务引流用户;加强设备监控、电网互动、账户管理、客户服务等共性能力中心建设,为电网企业和新兴业务主体赋能,支撑“公司、区域、园区”三级服务体系。
5.构建能源生态体系
构建全产业链共同遵循,支撑设备、数据、服务互联互通的标准体系,与国内外知名企业、高校、科研机构等建立常态合作机制,整合上下游产业链、重构外部生态,拉动产业聚合成长,打造能源互联网产业生态圈。推动电网公司向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型。
他表示,新型电力系统之下在现有调度、配网、计量自动化等系统的基础上,应用新的物联网技术, 拓展数字化采集范围,提高采集质量,同时融合先进的边缘计算、云计算和机器学习等技术,对新设备进行数字化建模,可为后续的仿真计算奠定基础。
冷祥彪介绍到,随着物联网RFID技术快速发展,研发出具有“无线无源、微型传感、芯片化测温、直接接触导体”等技术优势的测温产品,是推动传统电力系统进行数字化改造,改革电力技术领域数字化转型的感知层技术基础。电气设备温升发热是故障前期的主要表现,通过在线监测电气设备的导体温度,能可靠掌握关键部位的劣化程度和运行状态,消除事故隐患,减少用户停电时间,彻底实现计划检修到状态检修的转变!
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新型电力系统下间隙性源荷的极高比例接入,将对电网产生深刻影响,并使配用电系统面临非常大的挑战。在开展有效分析与评估基础上,提高配电网针对各类型扰动的弹性,是应对高比例新能源接入的一种有效手段。
虚拟电厂的前景,是加速扩大接入规模,未来希望冀北能够有包括全国范围内有更多的新模式的出现,需要解决优化完善市场机制,探索研究用户参与的新能源就地消纳。同时也希望可以扩展新的商业模式,通过优化完善虚拟电厂运营商与用户收益分摊的商业模式,激发市场活力。
电网数字化转型助力新型电力系统建设,是对电力系统功能形态、价值形态进行重塑的过程,电力算力新型基础设施融合将涌现更多新模式、新服务,能源大数据服务正在全面支撑国家治理现代化与能源产业生态,业务数字化升级还在初级阶段亟待破局,碳市场电力金融创新与区块链技术深度融合是能源电力向外破圈跨界的重要途径。
双碳”目标下电力物联网建设在感传一体化、多元数据融合及智能优化决策方面仍面临着许多的挑战。首先,碳监测等低碳业务运行需要实现多种能源的精确计量与社会资产参与电网协同互动的实时监控,以及支持多种通信媒介的海量数据可靠实时传输;其次,电力物联网网络架构需要适配电网高比例新能源接入复杂场景与多业务,实现多元、异构、海量的电力业务数据融合;最后,需要结合人工智能、数字孪生等技术,发挥云、边、端各层网络资源优势,实现智能优化决策,赋能电网低碳运行。
中国电力建设集团信息化管理部主任吴张建,现有五级电网调度体系,很难适应大量不可控、不可调新能源接入。高度离散的新能源发电设备和高度离散的参与电网负荷变化调整的设备,很难进入现有调度体系,他们会影响电网的灵活性、可靠性和安全性。
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综合能源系统实现“电/热/冷/气”横向多能源系统之间、以及“源-网-荷-储”纵向多能源供应环节之间的生产协同、管理协同、需求侧协同以及生产和消费间的互动,可以促进可再生能源消纳,保障供给侧和需求侧元素的友好接入,提升多能源综合利用效率,最终为区域内用户提供能源一体化解决方案,同时以微应用服务及云边协同新模式支撑园区能源状态全息感知、运行优化调度、设备主动运维,最大化接入清洁能源,实现与用户双向互动,提高电网的灵活性和安全性,是建设具有中国特色国际领先的能源互联网主要研究方向。
能源企业通过充分挖掘和利用经营过程的数据流价值优化自身的决策输出,从而提升能源生产、传输、交易与消费的运营效率,最终提升能源企业的经营效益和提升能源行业的资源利用率与安全性。以能源消费者为中心,精准匹配供需,协同共赢为原则,高质量重构能源互联网,提高供给质量和全要素生产效率。
智慧能源在“源-网-荷-储”均可发挥节能降碳重要作用。源和网两侧是发电、电力系统传输。在源端,通过大数据、人工智能等数字技术应用,提升新能源发电量和传统发电能效,在保障电力系统安全方面发挥重要的作用。
数字孪生是支撑着数字转型核心的技术应用,如何在实际的业务应用过程中把目标和希望落实到一个可实施的具体的业务模式上,这个过程叫数字化转型。数字化转型涵盖新的技术应用,包括新的技术体系、标准,相应的设计流程、软件平台的搭建、工具的完善、针对于新的技术新的使用模式和整个业务流程的调整。我们理解数字化转型是综合性的,覆盖了企业业务全流程的应用模式。
数字化的终局是智能化。伴随数字化深度发展,人力很难处理大量积累的海量数据,唯有AI才能发掘更大的数据价值。在建立新型电力系统以及“双碳”背景下能源系统转型的过程中,人工智能将发挥巨大作用,科大讯飞希望利用人工智能帮助电力能源企业实现提质增效降本,助力电力安全生产、增效降耗。
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