加快电力系统数字化转型

加快电力系统数字化转型,第1张

新型电力系统的“新”主要表现为以下几个方面:

电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导,向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。

负荷特性由传统的刚性,纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。

电网形态方面,传统电力系统是单向逐级输电为主,新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。

运行特性的转变,传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式,大电网一体化控制模式。

新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式,大电网与微电网协同控制模式转变。新型电力系统基本五大特征是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。

在新型电力系统下,电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段,让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

数字技术为新型电力系统建设带来诸多新可能:广泛互联互通、全局协同计算、全域在线透明、智能友好互动。因此,新型电力系统建设必然要求数字技术与能源技术深度融合、广泛应用,实现电网数字化转型。电网数字化转型与新型电力系统构建需要相互作用、相融并进,没有电网数字化转型就没有新型电力系统。

智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生,有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用了轻量化建模的方式,重点围绕智慧园区电网联通中的源、网、荷、储四方面的设备和建筑进行建模还原。

采用轻量化重新建模的方式,支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据,通过自带交互,即可实现鼠标的旋转、平移、拉近拉远 *** 作,同时也实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移 *** 作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。

还搭建过智慧电力可视化解决方案,以数字化为载体,依托数据共享优势,将专业横向融合,打破系统间的信息壁垒,把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“,构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

围绕电厂负荷监测、调节策略、执行考核与效果分析三个层级,部署一套具备自主调控、快速响应、科学研判的综合性、多功能、集约化智慧电力综合管控平台。

可视化大屏将碎片化、小规模、多类型的分布式电源(Distributed Generator, DG)、储能系统、柔性负荷等众多可调节资源进行聚合协调。从负荷预测、运行效果、调度优化、电网互动、策略配置、市场交易等维度出发,贯穿了发、输、变、配、用各个环节。深化电力需求侧管理,实现对分布式资源的实时采集与科学配置。同时为并网运行后,对大电网的调频、调峰、调压等做辅助支撑,缓解电网运行压力。

应用丰富的图表组件,选以分类、组合、排序等风格,简化数据浅显易懂,让分类施策取代粗放管理,让系统量化分析取代决策者主观判断,让决策者一眼望穿负荷特性,并在必要的时刻及时调整配网运行方式。在强化电厂的运行调控能力的同时,也提高了经济效益降低防范风险。

可视化大屏有效聚合可控负荷的模式,突破传统电力系统之间的界限,充分激发和释放用户侧灵活调节能力,通过市场化因素引导用户用电行为调整负荷曲线,促进能源供应效益最大化。过去离散刻板的静态数据在Hightopo可视化技术的加持下,充分激发了数字的活力,赋予动态的加载效果,更加利于揭示数据之间复杂关系。

同样也支持采用 3D 轻量化建模形式,将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下,结合专业分析预测模型,对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析,辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能。

新型电力系统发电侧重主体发生变化了,以后以光伏和风电等新能源发电为主,这样就会从原来集中式电源模式变成“集中和分布式”共同发展的模式。同时由于光伏和风电具有波动性、间歇性和随机性的特点,所以储能在新型电力系统的运作中就变得尤为重要。所以新型电力系统就是要建立“源网荷储”的运作模式,也就是电源、电网、负荷、储能各环节协调互动,实现安全稳定的运行。

可视化把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“,构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

国家电网公司在2019年两会报告中提出建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础是要建设运营好“两网”,这里所说“两网”分别是“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”。泛在电力物联网这个名词首次出现在国家电网公司的两会报告中,成为和坚强智能电网相提并论的重点工作。
首先来看国网2019年1号文件是怎么说的:在2019年1月13日发布的国家电网有限公司2019年1号文件中,排在年度重点工作首位的就是:推动电网与互联网深度融合,着力构建能源互联网。具体内容是:“持之以恒地建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网……。充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网,为电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量,以及培育发展战略性新兴产业,提供强有力的数据资源支撑。承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网,相辅相成、融合发展,形成强大的价值创造平台,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。”

1、泛在电力物联网目前行业龙头有:国电南自600268(国家电网旗下上市公司,拥有直流充电桩、交流充电桩、充电监控平台等)。
2、人气龙头目前有:中元股份300018(电力系统智能化记录分析和时间同步);力源信息300184(全资子公司提供能源互联网技术解决方案提供商);金冠股份300510(国内智能电网、泛在电力物联网的主流供应商)。

国家电网两个清单是指“安全责任清单”和“安全质量管控清单”,通过两个清单压实责任,提升安全。贯彻“两个清单”,全面督导安全职责落实和现场风险防控情况,促进各项要求全面执行,切实筑牢安全防线。
相关拓展:国家电网是关系国民经济命脉和国家能源安全的特大型国有重点骨干企业。公司以投资、建设、运营电网为核心业务,承担着保障安全、经济、清洁、可持续电力供应的基本使命。
国家电网的主要职责是构建能源互联网、保障国家能源安全、服务人民美好生活。
公司使命内涵:顺应能源革命和数字革命融合发展趋势,构建以电为中心,以坚强智能电网和泛在电力物联网为基础平台,深度融合先进能源技术、现代信息通信技术和控制技术,实现多能互补、智能互动、泛在互联的智慧能源网络。

近日,边缘计算概念已成A股焦点板块,数只个股实现多日涨停,其被认为是5G的下一个风口。

边缘计算是什么?

分析认为,边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。简单地说,我们可以把边缘计算看作一个位于数据源附近的小型数据处理中心,数据就近采集、分析做出判断,分担一部分云的任务。

国泰君安证券将边缘计算进行类比章鱼,章鱼是无脊椎动物中智商最高的,在捕猎时它们动作非常灵巧迅速,腕足之间高度配合,从来不会缠绕和打结。这是因为,章鱼巨量的神经元有60%分布在章鱼的八条腿上,脑部只有40%,是“多个小脑+一个大脑”的构造,类似于分布式计算。

5G时代,连接设备数量会大量增加,网络边缘侧会产生庞大的数据量。如果这些数据都由核心管理平台来处理,则在敏捷性、实时性、安全和隐私等方面都会出现问题。边缘计算的优势在于其处理器更接近于数据源,减短了由数据传输速度和带宽限制带来的延时,并对本地数据做初步分析,为云分担一部分工作。

边缘计算作为一个趋势,哪些公司究竟能受益呢?国信证券认为,边缘计算才刚刚起步,最终可能像公有云市场一样,是大玩家的游戏,具体受益者还仍需观望。预判市场将由三大运营商主导,提供计算平台,如浪潮、曙光、华为、中兴等主流设备商提供服务器,此外对上游FPGA和GPU厂商需求将增加。

市场规模空间巨大

据IDC估计,到2025年,互联网设备产生的数据总量将超过40万亿字节。届时,海量的数据及数据实时处理的特性,对数据处理的技术手段提出新的要求,现行的数据处理方式不足以满足需求,边缘计算的出现则为这个难题带来了很多好处。

同时该机构预测,2020年将有超过500亿的终端与设备联网,而有50%的物联网网络将面临网络带宽的限制,40%的数据需要在网络边缘分析、处理与储存。边缘计算市场规模将超万亿,成为与云计算平分秋色的新兴市场。

根据CBInsights的市场规模量化工具,到2022年,全球边缘计算市场规模预计将达到672亿美元。虽然市场空间巨大,但是仍是一个新兴领域。目前来看,主宰云计算市场的公司正在成为边缘计算领域的领先者。随着联网设备越来越多地涌现,新兴生态系统中的许多玩家都正在开发软件和技术来帮助边缘计算实现腾飞。

此外东吴证券认为,未来边缘计算发展将继续拉动CDN等行业发展,市场空间大。5G流量比4G增长10倍以上,边缘流量占比更高,边缘计算产业链各环节的价值量至少新增10倍以上。

未来可应用于自动驾驶

边缘计算作为5G衍生概念,在当下各国进入5G“攻坚战”的关键时期,得到了更多人的关注。目前这项技术能够应用于自动驾驶、物联网、机器人、工业、医疗、安防等诸多行业。

MilesGL资本认为,自动驾驶是其中比较突出的一个应用。一个决定无人驾驶车辆是否安全的重要因素是其对不同路况的反应时间。利用计算云来收集并分析行车数据并及时对车辆提供适当的指令是很困难的。英特尔前首席执行官Brian Krzanich估计,一辆连接自动驾驶汽车平均每小时将生成4000兆字节的数据;微软CEO Satya Nadella的评估也类似——每小时6000兆字节的数据。

而从带宽的角度来看,就算是5G的速度也仅仅能达到10兆位/秒,还不到连续上传自动驾驶汽车数据所需的一半。由于在行车安全方面反应速度的任何延迟都可能是灾难性的,数据分析这个任务只能由距离车辆较近/车载的边缘服务器来完成。

另一个相似的应用是在石油勘探和开采上。和自动驾驶车辆一样,一个在深海的石油钻井平台每秒产生约1 GB的数据。这些数据为钻井平台提供足够的信息来决定进一步钻井的策略。由于数据很快就会变得陈旧,因此平台需要对这些数据进行实时处理和分析。

电力行业应用不容忽视

据了解,电网在 2019 年两会报告中提出建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础是要建设运营好“两网”,即“泛在电力物联网”和“坚强智能电网”。

对此,电网还提出了国网提出了两个阶段的战略安排,即到2021年初步建成泛在电力物联网,到2024年建成泛在电力物联网,包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构,全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理,全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈。

数据显示,目前电网已拥有庞大的联网设备规模与海量数据。接入智能电表等各类终端54亿台,采集数据日增量超过60TB,覆盖全国约471亿客户的用电信息实现在线采集,车联网接入充电桩超过28万个。

另据输配电联盟披露的数据,目前除了电表,国网系统接入的各类保护、采集、控制设备达数千万台。规划到2030年,接入系统的设备数量将达到20亿,整个泛在电力物联网有望成为接入设备最多的物联网生态圈。

中信建投证券认为,由于边缘计算具有显著的三大特点,即:靠近数据源;低时延且响应快;数据安全性高,边缘计算技术近乎是为“泛在电力物联网”的特定需求而量身打造的,因此被国网选中成为“泛在电力物联网”感知层的核心技术。泛在电力物联网作为未来可能接入设备最多的物联网生态圈,是一个被严重低估的边缘计算应用场景。

仅供投资者参考,不构成投资建议

股市有风险,投资需谨慎


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