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十五位權(quán)威專家、領(lǐng)導(dǎo)暢議全面智能感知的泛在
2021-10-01
核心提示 近日，以"全面智能感知，泛在電力物聯(lián)"為主題的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)論壇在京舉辦。中國科學(xué)院院士周孝信、中國工程院院士韓英鐸出席論壇，中國工程院院士、中國電科院院長郭劍波主持論壇。來自政府部門、國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)、科研院所、傳感設(shè)備研發(fā)/電器制造企業(yè)的1100余位專家學(xué)者齊聚一堂，70余位專家從大電網(wǎng)安全穩(wěn)定、新能源、電力設(shè)備、量測、用戶感知等方面對感知技術(shù)和裝置進行了深入研討。論壇由國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院、中國電科院主辦，分為一個主論壇和六個平行分論壇，展示了10多家企業(yè)的研究成果或?qū)嵨铩?/span>本版集納論壇上部分領(lǐng)導(dǎo)、專家的精彩觀點—— 
實施電網(wǎng)和用戶的全面感知是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵
●韓君 國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理、黨組成員
當前，最緊迫、最重要的任務(wù)就是加快推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。實施電網(wǎng)和用戶全面感知是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。智能感知技術(shù)將推進堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)融合，為優(yōu)化配置能源資源、滿足多元用能需要提供更有力的支撐。論壇的舉辦，不僅為電力智能感知技術(shù)謀篇布局，也為傳感產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展需求指明方向。我們要以此次論壇為契機，持續(xù)推動電力領(lǐng)域傳感終端技術(shù)革新，不斷提升傳感技術(shù)自主創(chuàng)新能力，要瞄準世界前沿，突破核心關(guān)鍵問題，實現(xiàn)行業(yè)引領(lǐng)。同時，歡迎上下游企業(yè)與國家電網(wǎng)廣泛合作交流、互聯(lián)互通，構(gòu)建共贏生態(tài)。
電力能源行業(yè)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重點領(lǐng)域
●魯春叢 工信部信管局副局長
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將為電力能源行業(yè)優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)、提高能源供需匹配效率、創(chuàng)新能源業(yè)務(wù)模式、推動能源市場開放和產(chǎn)業(yè)升級提供有效路徑。要推動能源電力體系與互聯(lián)網(wǎng)體系深度融合：一是共同參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，結(jié)合電力領(lǐng)域的實際情況，探索應(yīng)用5G等新技術(shù)；二是共同深化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，以需求為牽引、問題為導(dǎo)向，進一步推動堅強電網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合；三是共同壯大跨界融合的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加強跨領(lǐng)域、跨學(xué)科交流互建，促進電力能源企業(yè)與信息通信企業(yè)、裝備制造企業(yè)深化合作。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)大有可為，助力調(diào)度自動化系統(tǒng)升級
●韓英鐸 中國工程院院士、清華大學(xué)教授
改革開放40年來中國電力建設(shè)成績巨大，發(fā)電容量和規(guī)模都已居世界第一位。我國已進入階段性余電期，電力工業(yè)快速發(fā)展舉世矚目，但我國傳統(tǒng)能源生產(chǎn)和消費模式不適應(yīng)國家長期可持續(xù)發(fā)展的需要，面臨劇變的國際形勢我們需要居安思危，進一步提高系統(tǒng)可觀性、可控性，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)大有可為。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)展的基本依據(jù)正在發(fā)生改變，可再生能源的發(fā)展使我國能源資源稟賦發(fā)生變化，已對電力系統(tǒng)動態(tài)行為產(chǎn)生重要影響。電力物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展可使電力系統(tǒng)監(jiān)測與智能決策控制邁上新的臺階，將解決一批電力系統(tǒng)難題，例如負荷等關(guān)鍵動態(tài)建模、潮流實時感知、穩(wěn)定判據(jù)和邊界的準確評估等。要充分利用PMU（電源管理單元）等廣域量測信息和海量數(shù)據(jù)，助力大電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)升級，大幅度提高電網(wǎng)的安全性和效率。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)不是目的，而是手段，將有效解決中國電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用、管、服多方面的重大問題，推動能源革命發(fā)展。
配電物聯(lián)網(wǎng)智能感知將是配電網(wǎng)發(fā)展方向
●呂軍 國家電網(wǎng)公司設(shè)備部配電處處長
配電網(wǎng)作為電網(wǎng)重要組成部分，直接面向電力用戶，也是用戶對電網(wǎng)感受和體驗最直觀的對象。目前用戶對電力的依賴度越來越高，對優(yōu)質(zhì)服務(wù)的需求也越來越高，中低壓配電網(wǎng)要精細化管理，迫切需要對配電網(wǎng)進行數(shù)字化變革。對此，國家電網(wǎng)正在積極研究解決措施，已在關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點上應(yīng)用智能識別和感知技術(shù)，對配電網(wǎng)的運行情況進行全面采集，監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，實現(xiàn)全生命周期的設(shè)備管理。依托智能感知和邊緣計算的技術(shù)，推動專業(yè)的數(shù)據(jù)同源采集，實現(xiàn)電網(wǎng)的全面感知。廣泛部署傳感設(shè)備，有助于電網(wǎng)設(shè)備的全面感知，對非故障區(qū)域快速恢復(fù)供電，有效提升電網(wǎng)的可靠性。在電氣火災(zāi)預(yù)警方面，通過對變壓器、電纜的綜合監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)對火災(zāi)實時的監(jiān)測、探測、提前預(yù)判，降低火災(zāi)發(fā)生的概率。展望未來，應(yīng)用高可靠性、小型化集成化、低功耗無源化、高安全性的智能傳感技術(shù)、設(shè)備、儀器和裝置將是配電網(wǎng)發(fā)展的方向。
亟需研發(fā)自主可控的電力傳感芯片產(chǎn)品
●趙東艷 國網(wǎng)信產(chǎn)集團副總經(jīng)理、北京智芯公司執(zhí)行董事
傳感器作為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心器件，應(yīng)用種類多、數(shù)量大，預(yù)計年需求量達百億片。小型化、集成化的芯片級傳感器符合泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對傳感器的長遠需求。目前電力傳感芯片面臨對外依存度高、信息安全隱患大、價格高、供貨周期長等制約因素，亟需研發(fā)自主可控的電力傳感芯片產(chǎn)品。
智芯公司在過去9年里共突破芯片設(shè)計核心技術(shù)167項，主要突破了三個核心難題：開展了基于海量傳感芯片的老化試驗，實現(xiàn)在電力系統(tǒng)高溫、高濕、低溫等復(fù)雜環(huán)境下傳感芯片的高精度采集；開展了電磁波取能技術(shù)、導(dǎo)線取能技術(shù)研究，解決傳感芯片功耗高、維護成本高的難題；開展了抗腐蝕、耐紫外線輻射的特種材料研發(fā)，改進芯片封裝結(jié)構(gòu)方法，滿足電力行業(yè)嚴酷環(huán)境對電力芯片傳感器的高可靠性要求。
本次論壇對智能感知領(lǐng)域的生產(chǎn)廠商意義重大，指引了技術(shù)發(fā)展方向，為下一步形成全產(chǎn)業(yè)鏈良好生態(tài)奠定了基礎(chǔ)。
加強關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全防御生態(tài)體系
●童光毅 國家能源局電力安全監(jiān)管司司長
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是踐行"四個革命、一個合作"能源安全新戰(zhàn)略，推動能源供給側(cè)和消費側(cè)革命的重大舉措。國家能源局充分支持國家電網(wǎng)公司的創(chuàng)新舉措，積極鼓勵具備條件的地區(qū)因地制宜開展能源互聯(lián)網(wǎng)試點示范，下一步將加快制定相關(guān)配套政策，推進能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)要堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，不斷促進智能感知等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新在提升能源發(fā)展質(zhì)量和效益中的作用。要同步構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全防護體系，將網(wǎng)絡(luò)安全與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一推進、統(tǒng)一實施，做到協(xié)調(diào)一致、齊頭并進，在已有工作的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)安全防御生態(tài)體系。
加快建立技術(shù)標準體系，著力提升傳感創(chuàng)新能力
●許松林 中國電力企業(yè)聯(lián)合會副秘書長
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)對信息感知的深度、廣度和密度提出了更高要求。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的海量元數(shù)據(jù)來源于信息感知與采集，而傳感器是能源互聯(lián)網(wǎng)的底層感知單元，是電力調(diào)度、保護測控、安全運維、在線監(jiān)測、互聯(lián)互通的必要基礎(chǔ)設(shè)施，是加快促進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)信息物理融合進程的重要裝備。因此，針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下電網(wǎng)各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)對智能傳感技術(shù)的實際需求，要圍繞智能傳感器重點技術(shù)攻關(guān)和特定場景下的研發(fā)，加快建立技術(shù)標準體系，著力提升傳感創(chuàng)新能力，通過泛在即插即用接入、終端IP化網(wǎng)絡(luò)、資產(chǎn)管理等方式，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的全面感知，全面提升電網(wǎng)運行服務(wù)質(zhì)量。
傳感器技術(shù)進步成果要和電力用戶需求密切結(jié)合
●王躍林 中國科學(xué)院研究員、973項目首席科學(xué)家
傳感器與電力相比是一個較小的學(xué)科，但應(yīng)用范圍極為廣泛。把傳感器及后續(xù)的處理電路集成在一塊芯片上，實現(xiàn)大批量制造，是傳感器發(fā)展的重要趨勢。目前，微納傳感器全球銷售額約一兩百億美金，并以每年13%的年復(fù)合增長率迅速增長。作為底層核心芯片技術(shù)，微納米技術(shù)已經(jīng)成為國際必爭的戰(zhàn)略制高點。傳感器的特點是專用性強，屬于應(yīng)用服務(wù)定制型。這個特點決定了市場細分，和用戶的契合度很密切。傳感器的產(chǎn)業(yè)鏈包括應(yīng)用市場、設(shè)計公司、批量制造廠、規(guī)模生產(chǎn)廠等。全球傳感器市場三分之一在中國，具有廣闊的應(yīng)用市場，但較為依賴進口。目前，傳感器正在向集成化、智能化發(fā)展，實現(xiàn)了低成本，為廣泛應(yīng)用和部署提供了良好契機。
電力領(lǐng)域傳感器的應(yīng)用場景眾多。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中，建議充分利用傳感器技術(shù)進步的成果，并和電力用戶需求密切結(jié)合。
智慧家電在線感知助力電力負荷可控可調(diào)
●徐方強 海爾集團副總裁
不管是家庭、企事業(yè)單位或工業(yè)企業(yè)，空調(diào)的耗能至少占到50%，電熱水器類產(chǎn)品的耗能接近14%，二者的總體能耗可占到總能耗的65%到70%。空調(diào)用電的波峰波谷經(jīng)測算，不論是午高峰還是晚高峰，都和電力目前波峰波谷時間基本一致，一個是中午12點左右，一個是晚上9點左右。削峰技術(shù)可以根據(jù)環(huán)境狀態(tài)，在不影響體驗的前提下，實時調(diào)整空調(diào)溫度。通過削峰技術(shù)，夏天空調(diào)溫度比原先設(shè)定提升兩攝氏度，可以節(jié)省35%的耗電量。在錯峰用電方面，例如熱水器在早晨8點和晚上9點是使用的高峰期，錯峰技術(shù)可把整體用電時間向前提，達到節(jié)能效果。
海爾智慧產(chǎn)品為智慧家庭提供整套解決方案，通過云平臺把普通家電變成了可聯(lián)網(wǎng)的智能終端，家電和云平臺進行全方位連接，目前在線電器已經(jīng)有50多萬臺，在線用戶超過1200萬。結(jié)合云平臺的落地，海爾集團探索形成用戶、企業(yè)、供應(yīng)商三個維度共商共享的機制。
借助智能傳感技術(shù)加強同期線損管理
●劉道新 國家電網(wǎng)公司發(fā)展策劃部統(tǒng)計分析處處長
線損率是電網(wǎng)企業(yè)的核心技術(shù)經(jīng)濟指標，加強線損管理，既是降本增效的直接手段，也是精益管理的核心支撐。隨著智能電表和自動采集的推廣，國家電網(wǎng)按照電量源頭采集、線損自動生成、異常智能監(jiān)測的思路，攻克數(shù)據(jù)標準不一、電網(wǎng)拓撲割裂、數(shù)據(jù)異動失真三大技術(shù)難點，建設(shè)同期線損管理系統(tǒng)，首次實現(xiàn)覆蓋全網(wǎng)廠-站-線-變-戶計量類物聯(lián)設(shè)備的有機、有序互聯(lián)。
國家電網(wǎng)以"設(shè)備負載率、供電可靠率、電壓合格率、同期線損率"等配電網(wǎng)"四率"指標為著力點，加快智能終端建設(shè)、微應(yīng)用開發(fā)與電力高速載波等新技術(shù)推廣，實施"采集全成功、數(shù)據(jù)全自動、檔案全同步、關(guān)系全貫通、指標全達標、異常全監(jiān)控"等一系列攻堅工程 （簡稱"四率六全"工程），充分說明傳感技術(shù)的突破與進步，將有力推動業(yè)務(wù)的創(chuàng)新與提升，進一步驗證了基于融合統(tǒng)一終端支撐多專業(yè)應(yīng)用的可行性，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)終端建設(shè)提供了先行示范。
聚焦核心技術(shù)，形成大中小企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新格局
●朱秀梅 工信部科技司副司長
物聯(lián)網(wǎng)正迎來新一輪生態(tài)布局的戰(zhàn)略機遇期，呈現(xiàn)萬物互聯(lián)、萬物智能的新特征，推動傳感技術(shù)由單點突破向系統(tǒng)化、體系化的協(xié)同創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。黨中央、國務(wù)院高度重視傳感技術(shù)的發(fā)展，在"十三五"國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃中明確提出，要進一步提升核心基礎(chǔ)硬件的供給能力，推動智能傳感器等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化。希望國家電網(wǎng)公司把握機遇，進一步發(fā)揮好龍頭企業(yè)的引領(lǐng)作用，形成大中小企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新、共同發(fā)展的良好格局，打造一批具有國際影響力的技術(shù)標準、知識產(chǎn)權(quán)，帶動傳感技術(shù)整體創(chuàng)新能力提升。
系統(tǒng)布局感知技術(shù)，開展泛在物聯(lián)，促進三個提升變革
●王繼業(yè) 中國電科院副院長、國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院院長
能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院結(jié)合智能電網(wǎng)實際，提出了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)框架與應(yīng)用布局，總結(jié)出了"發(fā)輸變配用"五大感知場景128種感知裝置應(yīng)用布局，提煉出先進感知、邊緣計算、微源取能、安全連接、可靠防護五大類20項基礎(chǔ)核心技術(shù)攻關(guān)方向和源-網(wǎng)-荷-儲-人-資產(chǎn)六大領(lǐng)域20類感知終端技術(shù)方向，提出了基礎(chǔ)共性、感知終端、物聯(lián)代理、本地接入等技術(shù)標準。
感知是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵層級，是數(shù)據(jù)源頭和物聯(lián)的基礎(chǔ)，需要首先加強布局和研究。通過泛在感知，將帶來三大提升：一是在電網(wǎng)廣域監(jiān)測系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立源、網(wǎng)、荷廣泛互聯(lián)的全網(wǎng)廣域系統(tǒng)，提升大電網(wǎng)安全穩(wěn)定調(diào)控能力；二是在全面狀態(tài)感知數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過人工智能算法統(tǒng)籌考慮傳統(tǒng)能源、新能源、電網(wǎng)等電網(wǎng)元素，解決源荷雙側(cè)隨機波動問題，實現(xiàn)精準預(yù)測、電力供需平衡，提升新能源消納水平；三是通過感知工商業(yè)、居民等用戶用能行為，將用戶側(cè)能源管理由粗放式轉(zhuǎn)向精細化，提升綜合能源服務(wù)水平。
建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，要突破應(yīng)用技術(shù)、布局框架及可靠性、適用性等方面技術(shù)，還要提升感知的廣度、深度、密度、頻度、精度等，確保泛在電力物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)源的可靠獲取。通過泛在互聯(lián)和深度感知，促進源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動，促進電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行高效化、新能源消納最大化、用戶用能最優(yōu)化。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動數(shù)字化轉(zhuǎn)型
●余曉暉 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長
在第四次工業(yè)革命中，信息技術(shù)是賦能的技術(shù)，是一個國家發(fā)展的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性技術(shù)。信息技術(shù)創(chuàng)新與能源、材料、制造、生物等技術(shù)的融合成為引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革的主導(dǎo)力量。而數(shù)字浪潮與數(shù)字經(jīng)濟的核心就是各個產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型。通過數(shù)字化時代的快速感知、敏捷響應(yīng)和智能化決策能力，把人、機、物和全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈全面互聯(lián)，可提升產(chǎn)品價值，實現(xiàn)商業(yè)模式創(chuàng)新、需求快速響應(yīng)、運營管理優(yōu)化。要通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造數(shù)字孿生體及行業(yè)平臺，推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
探索應(yīng)用客戶側(cè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)
●周暉 國家電網(wǎng)公司營銷部計量處副處長
國家電網(wǎng)公司目前已建成接入4.8億只智能電能表、4000萬余臺各類采集終端和覆蓋各類用戶的用電信息系統(tǒng)，在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)感知層建設(shè)方面開展了技術(shù)研究工作，包括非介入式負荷辨識、電能表的智能化檢測、綜合能源測量感知、電動汽車有序充電、電力互感器的在線監(jiān)測等多項技術(shù)。依托上述技術(shù)，公司開展了一系列核心裝備的研發(fā)。此外，公司還開展了典型應(yīng)用場景探索。居民家庭智慧用能，為居民家庭提供用電分析、用電安全監(jiān)測以及故障維修等增值服務(wù)；社區(qū)多能服務(wù)，積極參與電力需求響應(yīng)和市場化交易等電力互動；商業(yè)樓宇用能服務(wù)，實現(xiàn)與電網(wǎng)實時互動；工業(yè)、企業(yè)及園區(qū)的用能服務(wù)，實現(xiàn)供用能系統(tǒng)的實時感知、動態(tài)控制和信息服務(wù)。
源網(wǎng)荷全景同步測量技術(shù)支撐泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)
●畢天姝 華北電力大學(xué)教授
我國已建成覆蓋范圍最廣、可再生能源裝機容量最大的大型互聯(lián)電網(wǎng)，高比例的電子裝置正在滲透到電源、電網(wǎng)、負荷各個環(huán)節(jié)，需要突破新型廣域同步測量方法與關(guān)鍵技術(shù)，獲取系統(tǒng)連續(xù)實時運行數(shù)據(jù)。
電源方面，我國風(fēng)電、光伏裝機全球第一，由于電力電子變流器在整流、逆變過程中可能產(chǎn)生大量間諧波，導(dǎo)致基頻相量提取困難、電氣量準確測量難；電網(wǎng)方面，直流、柔性直流/交流輸電技術(shù)的快速發(fā)展，使得電力電子的快速開斷特性以及故障后電力電子控制的頻繁動作經(jīng)常發(fā)生；負荷方面，分布式電源和電動汽車的發(fā)展改變了配電網(wǎng)形態(tài)，導(dǎo)致測量發(fā)生抖動，測量精度迅速下降。
從發(fā)展趨勢看，測量對象正在從以同步機為主的交流電力系統(tǒng)向電力電子化電力系統(tǒng)以及多種能源互補的綜合能源系統(tǒng)發(fā)展，測量技術(shù)由電網(wǎng)慢動態(tài)過程的基頻相量到源網(wǎng)荷寬頻和波形測量技術(shù)，向電氣量與非電氣量融合交叉測量與數(shù)據(jù)分析發(fā)展。
編輯/制作：Kung
