智能電網(wǎng)建設(shè)中三個(gè)重要概念的理解

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，涉及到三個(gè)重要概念，即：電網(wǎng)智能化、企業(yè)數(shù)字化和數(shù)字電網(wǎng)平臺。對這三個(gè)概念的準(zhǔn)確理解和把握，于海南智能電網(wǎng)示范省建設(shè)十分重要。為此，筆者經(jīng)過認(rèn)真學(xué)習(xí)，將認(rèn)識領(lǐng)會(huì)與大家分享，以期有所參考，更希望得到指正，以便正確指導(dǎo)海南智能電網(wǎng)建設(shè)實(shí)踐。

概言之，這三者有著密切的聯(lián)系。電網(wǎng)智能化和企業(yè)數(shù)字化是一個(gè)事物的兩個(gè)方面，如同一個(gè)硬幣的“兩面”，不可分離。而數(shù)字電網(wǎng)平臺是基于電網(wǎng)數(shù)字化、實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化的重要基礎(chǔ)。下面依次談?wù)剬θ齻�(gè)概念的理解。

*個(gè)概念是電網(wǎng)智能化。

包括兩個(gè)層面：首先是設(shè)備智能化，通過在傳統(tǒng)的電氣設(shè)備用上先進(jìn)的傳感技術(shù)、量測技術(shù)和控制技術(shù)等實(shí)現(xiàn)。這里的智能化包括設(shè)備自身能夠感知運(yùn)行狀態(tài)和健康狀態(tài)，能夠通過“主動(dòng)報(bào)告”被感知，而且還可以受遠(yuǎn)方操作而被控制，類似傳統(tǒng)的“四遙”。然后再通過先進(jìn)的通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，形成所謂的電力物聯(lián)網(wǎng)。由于電網(wǎng)設(shè)備包羅萬象，分布十分廣泛，所以又被稱為“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”。

其次是整個(gè)電網(wǎng)智能化。形成電力物聯(lián)網(wǎng)以后，我們在不同程度地運(yùn)用“云大物移智”(即云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)應(yīng)用和人工智能技術(shù))，對電網(wǎng)的智能化運(yùn)行控制和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)所謂的電網(wǎng)智能化。廣義的智能電網(wǎng)建設(shè)，涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五大環(huán)節(jié)，包括清潔友好的發(fā)電、安全高效的輸變電、靈活可靠的配電、多樣互動(dòng)的用電、智慧能源與能源互聯(lián)網(wǎng)、全面貫通的通信網(wǎng)絡(luò)、高效互動(dòng)的調(diào)度及控制體系、集成共享的信息平臺、全面覆蓋的技術(shù)保障體系等9個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容。下面筆者主要圍繞輸、變、配、用四個(gè)專業(yè)，從工程角度簡要描述，希望能讓讀者對智能電網(wǎng)的具象化認(rèn)識有所幫助。

智能變電站，通過主要設(shè)備智能化、一次系統(tǒng)模塊化、二次系統(tǒng)集成化、通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行調(diào)整的遠(yuǎn)程集中控制及電氣操作“一鍵式”自動(dòng)完成。推廣變電設(shè)備在線監(jiān)測和巡檢機(jī)器人應(yīng)用,變被動(dòng)教條式預(yù)試定檢為主動(dòng)預(yù)測式運(yùn)維。智能輸電線路，推廣設(shè)備在線監(jiān)測、無人機(jī)巡線、雷電定位、故障定位以及視頻監(jiān)控等技術(shù)，提升智能化運(yùn)維水平。運(yùn)用復(fù)合光纖相位變化檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對線路潮流極限的動(dòng)態(tài)控制，大幅提高線路運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。智能配電網(wǎng)的內(nèi)容十分豐富，通過配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障的快速定位、隔離和自愈，極大縮短非故障段停電時(shí)間。利用配網(wǎng)廣域同步監(jiān)測技術(shù)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障的精準(zhǔn)定位，有效縮短故障搶修時(shí)間。推廣智能柱上開關(guān)、智能環(huán)網(wǎng)柜、智能配電房，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)可觀可視可控。低壓智能臺區(qū)，主要是實(shí)現(xiàn)低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償、三相不平衡和電能質(zhì)量自動(dòng)優(yōu)化等。智能家居方面，通過智能插座、智能用電終端、智能傳感和“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)家庭用能設(shè)備現(xiàn)地(或遠(yuǎn)程)智能控制、家居環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，并通過能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家庭能效的精益管理。

由于篇幅所限，智能電網(wǎng)的工程建設(shè)內(nèi)容只能擇要列舉一些，但也可以看出，智能電網(wǎng)建設(shè)是具象的，不是抽象的，也并不復(fù)雜，更不神秘。

第二個(gè)概念是企業(yè)數(shù)字化，分兩個(gè)層面和兩個(gè)階段。

兩個(gè)層面是指電網(wǎng)的數(shù)字化和企業(yè)的數(shù)字化。*個(gè)層面電網(wǎng)數(shù)字化，是相對于實(shí)體物理電網(wǎng)而言的。電網(wǎng)智能化過程中必然伴隨電網(wǎng)數(shù)字化，也包括兩個(gè)層次：一是設(shè)備數(shù)字化，包括設(shè)備運(yùn)行狀況和健康狀況動(dòng)態(tài)參數(shù)的數(shù)字化，以及反映設(shè)備結(jié)構(gòu)性能方面的靜態(tài)參數(shù)(包括3D可視化)。二是電網(wǎng)數(shù)字化�；�于設(shè)備數(shù)字化，通過建模實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)乃至電力系統(tǒng)的數(shù)字化。數(shù)字化以后的電網(wǎng)，首先能做到可視化或透明化�，F(xiàn)在的物理電網(wǎng)只能看到設(shè)備外觀和表象，看不到它內(nèi)部固有的靜態(tài)參數(shù)，更看不到設(shè)備健康狀況和實(shí)時(shí)運(yùn)行動(dòng)態(tài)，可視化讓傳統(tǒng)電網(wǎng)變成“透明電網(wǎng)”。其次實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可控，包括在線進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)整優(yōu)化，還可以模擬加入“干預(yù)”，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)各種運(yùn)行方式和情景的仿真。目前我們?nèi)栽诒粍?dòng)地適應(yīng)電網(wǎng)潮流的自然分布，談不上駕馭電網(wǎng)，只有當(dāng)潮流控制器等大功率電力電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用、以及整個(gè)智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級的全面可控以后，駕馭電網(wǎng)的能力才得到真正體現(xiàn)。

第二個(gè)層面是企業(yè)數(shù)字化。電網(wǎng)數(shù)字化后必然產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，但不等于就是企業(yè)的數(shù)字化。產(chǎn)生大數(shù)據(jù)不是目的，目的是要管理它、運(yùn)用它，挖掘它的價(jià)值。只有實(shí)現(xiàn)“一切業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、一切數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化”，且數(shù)據(jù)被充分運(yùn)用于提升業(yè)務(wù)管理水平，才具備企業(yè)數(shù)字化的初步特征。且這只能算是企業(yè)數(shù)字化的*個(gè)階段，這一階段的目的主要是滿足駕馭好智能電網(wǎng)的需要。企業(yè)數(shù)字化的第二個(gè)階段，是讓數(shù)據(jù)真正成為一個(gè)企業(yè)的要素資源，甚至成為配置其他資源的關(guān)鍵要素。企業(yè)發(fā)展首先靠生產(chǎn)力，生產(chǎn)力包括勞動(dòng)者、生產(chǎn)工具和生產(chǎn)資料，這是教科書的說法。未來肯定要增加數(shù)據(jù)這個(gè)要素，而且它一定是排在其他要素至少是財(cái)和物之前。現(xiàn)在還在流行“資本配置要素資源”的說法，未來一定會(huì)變成“數(shù)據(jù)配置要素資源”。未來數(shù)據(jù)將不僅是輔助決策，而是直接驅(qū)動(dòng)決策，是對目前人腦決策的重要補(bǔ)充和完善。因?yàn)閿?shù)據(jù)能夠更加清楚和準(zhǔn)確判斷真正的需求在哪里，資源該往哪里配置，真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策。未來南方電網(wǎng)公司要實(shí)現(xiàn)向智能電網(wǎng)運(yùn)營商、能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈整合商、能源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)商轉(zhuǎn)型，數(shù)據(jù)是很重要的基礎(chǔ)。因?yàn)槿诤仙舷掠纹髽I(yè)、形成能源生態(tài)系統(tǒng)的不僅是電力，更重要的是伴隨電力流動(dòng)的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)新的價(jià)值存在，催生新的商業(yè)機(jī)會(huì)和商業(yè)模式，支撐整個(gè)產(chǎn)業(yè)未來新的業(yè)態(tài)和企業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型。

第三個(gè)概念是數(shù)字電網(wǎng)平臺。

電網(wǎng)智能化過程中必然產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，這些大數(shù)據(jù)如何被有效地利用起來，是個(gè)很復(fù)雜的技術(shù)問題和管理問題，也是眾多大型企業(yè)都沒有解決好的問題。南方電網(wǎng)公司安排海南電網(wǎng)公司做試點(diǎn)，建設(shè)數(shù)字電網(wǎng)平臺，并對此寄予了厚望。它主要起什么作用呢?業(yè)內(nèi)IT術(shù)語叫“數(shù)據(jù)中臺”，我們非IT人士通俗叫企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，是一回事。其作用有兩個(gè)方面：一是對下實(shí)現(xiàn)集成，二是對上支撐應(yīng)用。向下集成可歸納為“兩個(gè)全面”：全面貫通、全面共享。全面貫通包括全環(huán)節(jié)、全時(shí)空、全過程的貫通，就是從發(fā)電到輸電、變電、配電，一直到用電等電力從生產(chǎn)到消費(fèi)的所有環(huán)節(jié);全時(shí)空，就是電網(wǎng)過去的、現(xiàn)在的、未來的，以及多維度空間;全過程，主要指電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)流程，從規(guī)劃建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營一直到客戶服務(wù)，是一個(gè)完整的業(yè)務(wù)流程;全面共享包括數(shù)據(jù)資源共享、分析能力共享、應(yīng)用能力共享。通過數(shù)字電網(wǎng)平臺能夠?qū)��?shù)據(jù)做到全面貫通和全面共享，就可以支撐上面的各類應(yīng)用。所支撐的各類應(yīng)用的功能，也可以歸納為“兩個(gè)全面”：全面感知、全面可控。全面感知，指對電網(wǎng)不僅實(shí)現(xiàn)可視化，而且可深度感知內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)，并通過仿真計(jì)算進(jìn)行情景模擬，輔助分析決策，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)優(yōu)化調(diào)整。全面可控，指實(shí)現(xiàn)對智能設(shè)備的實(shí)時(shí)控制，提高對智能電網(wǎng)的駕馭水平，提升各項(xiàng)業(yè)務(wù)管理指標(biāo)，以及對企業(yè)運(yùn)營全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控和科學(xué)決策。因此，數(shù)字電網(wǎng)平臺建設(shè)至關(guān)重要，它是基于電網(wǎng)數(shù)字化、實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化的重要基礎(chǔ)平臺。

可見，關(guān)于智能電網(wǎng)涉及的三個(gè)重要概念的關(guān)系，再簡單打個(gè)比喻，電網(wǎng)智能化如同一部品質(zhì)很好但設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的高級跑車，企業(yè)數(shù)字化則是給它配上一套現(xiàn)代化的電子操控系統(tǒng)，便于我們可以很好地駕馭它，跑出效果，而數(shù)字電網(wǎng)平臺是支撐這套操控系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)。