大云網(wǎng) 新技術(shù)泛在電力物聯(lián)網(wǎng) 正文

清電（北京）智慧能源研究院技術(shù)顧問(wèn)程建洲先生：智能傳感技術(shù)與能源大數(shù)據(jù)

2017-11-08 19:30:57 電力頭條APP 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

2017年11月7日-9日，中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)暨智慧能源產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)（SmartEnergyChina簡(jiǎn)稱：SEC）國(guó)內(nèi)唯一的智慧能源全產(chǎn)業(yè)鏈的年度盛會(huì)在上海新國(guó)際博覽中心舉辦！8日下午，在E1館會(huì)議室M15舉辦論壇：“能源大數(shù)據(jù)論壇”，大會(huì)由泰豪貴州黔信數(shù)據(jù)有限公司副總經(jīng)理梁洪源先生主持。清電（北京）智慧能源研究院技術(shù)顧問(wèn)程建洲先生發(fā)表演講，主題是智能傳感技術(shù)與能源大數(shù)據(jù)。

下面為您帶來(lái)程建洲的精彩演講：

程建洲：

我是來(lái)自北京清電智慧能源研究院程建洲，今天跟大家分享我們?cè)谀茉椿ヂ?lián)網(wǎng)傳感技術(shù)與大數(shù)據(jù)方面的工作，報(bào)告是我們研究院的袁海波先生本來(lái)要做的，他昨天來(lái)的路上已經(jīng)到虹橋了，臨時(shí)有時(shí)委托我介紹一下，有些地方深度不一定講得到，希望大家包含。今天來(lái)的基本上都是泰豪的朋友，他到廈門應(yīng)該也是跟泰豪和海峽院談合作去了。

這么多年的高碳生活導(dǎo)致現(xiàn)在的環(huán)境污染，目前建設(shè)清潔低碳安全高效，可持續(xù)發(fā)展的能源體系成為世界各國(guó)的共識(shí)。到2025年綠色能源占一次能源的目標(biāo)超過(guò)60%，綠色能源占電力生產(chǎn)目標(biāo)總的90%以上。能源改革已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，總書記和總理都給予了高度的重視。能源互聯(lián)網(wǎng)的概念在《第三次工業(yè)革命》中按照由美國(guó)學(xué)者第一次提出來(lái)的，在書里面講到，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源相結(jié)合，將全球的電力網(wǎng)變成能源共享網(wǎng)絡(luò)，使億萬(wàn)人在家里、辦公室、工廠生產(chǎn)可再生能源并與他人分享。這里面看出它是生產(chǎn)方式的改變。

現(xiàn)在要講能源的清潔利用，國(guó)家能源局提出兩個(gè)替代，一個(gè)是清潔能源替代化石能源，電能替代其他能源。各級(jí)政府、電力公司，所有的企業(yè)，現(xiàn)在應(yīng)該說(shuō)大家的積極性都很高，我們這次大會(huì)也有一個(gè)電能替代的專門論壇。我們講能源互聯(lián)網(wǎng)，我們可以看到，因?yàn)樗穆淠_點(diǎn)還是能源，我們這個(gè)論壇是能源大數(shù)據(jù)，大家今天都是做金融的，做數(shù)據(jù)處理的，做互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的。許總講了以后，我覺得我的報(bào)告會(huì)顯得更加貼合一些，因?yàn)樗磸?fù)強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)的來(lái)源，我們現(xiàn)在就是講在物理層面，能源物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)層面怎么提供數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，才有了數(shù)據(jù)后期處理，大數(shù)據(jù)。能源互聯(lián)網(wǎng)的物理網(wǎng)以電力為核心，智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以綠色低碳的可再生能源為主，采用先進(jìn)的電力電子和信息技術(shù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行廣域的優(yōu)化和控制。能源互聯(lián)網(wǎng)是能源信息網(wǎng)的高度融合，這張圖最下面是能源網(wǎng)，包括發(fā)電側(cè)，還有新能源，不管是新能源和傳統(tǒng)能源都是能源網(wǎng)的發(fā)電。右側(cè)是能源的網(wǎng)的負(fù)荷，除了常規(guī)的負(fù)荷，還有分布式負(fù)荷，電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)。再往上是信息網(wǎng)絡(luò)，包括了信息的采集、處理，信息的高級(jí)應(yīng)用等等的，這是我們能源互聯(lián)網(wǎng)整體的結(jié)構(gòu)。

具體到電力來(lái)說(shuō)，在能源互聯(lián)網(wǎng)下電力的數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在叫電力大數(shù)據(jù)。電力大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度等等系統(tǒng)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)比起來(lái)有比較明確的三個(gè)特點(diǎn)，第一容量大，第二類型多，第三速度快。這是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和現(xiàn)在電力大數(shù)據(jù)的對(duì)比，從數(shù)據(jù)量，從原來(lái)的GB到TB，以及現(xiàn)在大數(shù)據(jù)TB到PB以上，從速度，速度是指每年新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，從多樣性，原來(lái)電網(wǎng)發(fā)展了這么多年，它的調(diào)度，從配電自動(dòng)化到調(diào)度自動(dòng)化很穩(wěn)定很固定的格式，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，到現(xiàn)在新的負(fù)荷形式加入進(jìn)來(lái)，新的電源形式加入進(jìn)來(lái)，使得數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)多樣化。再有對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，原來(lái)是統(tǒng)計(jì)和報(bào)表，現(xiàn)在我們要做數(shù)據(jù)挖掘和預(yù)測(cè)性分析。這是大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的對(duì)比。

再有做能源互聯(lián)網(wǎng)，真正咱們?cè)谡f(shuō)在做的能源互聯(lián)網(wǎng)，落地到電網(wǎng)這塊，實(shí)際上只是牽扯到配電網(wǎng)，高壓組干網(wǎng)的智能化等等的，跟咱們現(xiàn)在說(shuō)的能源互聯(lián)網(wǎng)沒有那么強(qiáng)的密切關(guān)系。能源互聯(lián)網(wǎng)我們認(rèn)為落腳應(yīng)該在智能配電網(wǎng)上，這是能源革命的第一戰(zhàn)場(chǎng)。對(duì)配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)有個(gè)很重要的特點(diǎn)，它很復(fù)雜，從控制，電網(wǎng)安全肯定高壓主干網(wǎng)更重要。但是從數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的復(fù)雜性來(lái)說(shuō)配電網(wǎng)要復(fù)雜得多，配電網(wǎng)系統(tǒng)龐大、點(diǎn)多面廣，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，同時(shí)直接連接設(shè)備和用戶，分布式能源、電動(dòng)汽車等不確定性的能源主要是接入配電網(wǎng)，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生海量的設(shè)備、用戶數(shù)據(jù)等。現(xiàn)在電網(wǎng)也在做PMS2.0，管控到電壓器的變壓器400V，配電網(wǎng)這塊等于電網(wǎng)的調(diào)度目前就是，不能說(shuō)很難，至少是很麻煩的事情。我們的能源互聯(lián)網(wǎng)更多的是在10千V和400V這一側(cè)結(jié)合的，不管到大的企業(yè)用戶，還是到千家萬(wàn)戶居民都在這一側(cè)結(jié)合的。我們現(xiàn)在所有的能源互聯(lián)網(wǎng)，不管是開會(huì)，還是一些專門的小型研討會(huì)等等的，跟高壓電網(wǎng)接觸的比較少。

本身配電網(wǎng)就已經(jīng)很復(fù)雜，現(xiàn)在新能源接入又帶來(lái)了一些新的問(wèn)題，剛才講到新能源的電源和新能源的負(fù)載帶來(lái)了新的問(wèn)題。增加了配網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜度，改變了配電網(wǎng)的潮流特性，改變配電網(wǎng)短路電流的特性，給電網(wǎng)的保護(hù)帶來(lái)了問(wèn)題，增大了配電網(wǎng)的電壓波動(dòng)。這幾年一些分布式的光伏接上以后發(fā)現(xiàn)電壓升高，把農(nóng)村居民家里的電器燒掉了，這種事情全國(guó)發(fā)生了已經(jīng)不止一次了。我們?cè)趺礃咏鉀Q這個(gè)問(wèn)題？要把被動(dòng)的配電網(wǎng)變成主動(dòng)的配電網(wǎng)，目標(biāo)要高電能品質(zhì)，高運(yùn)行可靠率，清潔能源高滲透率，主電網(wǎng)提供電能與備用，這是主動(dòng)配電網(wǎng)的目標(biāo)。要達(dá)到這樣的目標(biāo)還需要哪些基礎(chǔ)條件呢？右側(cè)對(duì)于主動(dòng)配電網(wǎng)我們要實(shí)現(xiàn)它，達(dá)到負(fù)荷和分布式能源的評(píng)估，高精度的狀態(tài)評(píng)估、故障定位及個(gè)、安全合環(huán)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、配網(wǎng)優(yōu)化控制。這些數(shù)據(jù)哪來(lái)呢？帶電裝卸、線路取能提供帶時(shí)標(biāo)的同步測(cè)量數(shù)據(jù)，再有是點(diǎn)能質(zhì)量檢測(cè)提供諧波數(shù)據(jù)，暫態(tài)信息監(jiān)測(cè)，信息雙向通信，基于GPS，國(guó)內(nèi)的北斗發(fā)展很快。

這個(gè)是研究院基礎(chǔ)上做的一個(gè)，這個(gè)不光說(shuō)是測(cè)量，還可以做到線路的故障判斷，它可以做就地的一些安全防護(hù)，不是非得我把數(shù)據(jù)傳上去，我在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上處理好了，發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題了，我再下達(dá)指令怎么樣。它有就地處理的功能，電網(wǎng)在建的PMS2.0系統(tǒng)也已提出了這方面的要求，你要所有的數(shù)據(jù)傳上來(lái)在后臺(tái)進(jìn)行處理，我不知道是不是現(xiàn)在大數(shù)據(jù)的技術(shù)還沒有發(fā)展好，目前他們遇到的，電網(wǎng)遇到的問(wèn)題就是這么多的數(shù)據(jù)上來(lái)以后，它的處理是一個(gè)負(fù)擔(dān)。再有數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程有一些調(diào)點(diǎn)是很正常的，到后臺(tái)再去驗(yàn)證也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，所以他提出有些數(shù)據(jù)應(yīng)該是在就地處理好，然后把處理的結(jié)果上傳。像這樣子的傳感器，它具備了測(cè)量，還具備了一些故障判斷和故障結(jié)果的上傳。我們本身是做電力系統(tǒng)，本身是做電力的一些監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的終端、設(shè)備、傳感器，現(xiàn)在因?yàn)槟茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的需求我們也在做一些新的傳感和采集技術(shù)，比方一些壓力傳感等等的這些。在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們也在做一些后期的數(shù)據(jù)開發(fā)，跟清華大學(xué)合作做大數(shù)據(jù)這方面，但是這方面我想今天咱們來(lái)介紹的都是做大數(shù)據(jù)處理，或者是通訊各方面的專家我們?cè)谶@一塊等于剛剛起步，做一些研究。在主動(dòng)的配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)基于下面的，智能傳感器、配電終端、電子式互感器等其他采集的設(shè)備，他們把這個(gè)設(shè)備采集起來(lái)。這上面很多原有的電網(wǎng)調(diào)度，配電自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，負(fù)荷預(yù)測(cè)已經(jīng)有一些了，在目前能源互聯(lián)網(wǎng)的要求下，大量新型的負(fù)荷，大量分布式電源的接入以后，它的網(wǎng)絡(luò)top（音）的更新就跟不上。

應(yīng)用場(chǎng)景，配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估與預(yù)警，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估中，受限于產(chǎn)生設(shè)備比較窄的數(shù)據(jù)采集能力或較低的數(shù)據(jù)集成和處理能力，使得研究人員難以從前挖掘出更有價(jià)值的信息。通過(guò)將智能傳感器的智能感知層，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估可包括：對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，對(duì)配電網(wǎng)的提供能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)可卡性和供電質(zhì)量的進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。安全永遠(yuǎn)我們應(yīng)該排在第一位，它的方便性等等這些，對(duì)能源來(lái)說(shuō)，還是要在安全的基礎(chǔ)上開發(fā)一些高級(jí)的東西。我們做自己擅長(zhǎng)的東西，我們還是基于電網(wǎng)，基于物理層，基于傳感和測(cè)量，開發(fā)基礎(chǔ)的應(yīng)用。在真正互聯(lián)網(wǎng)的這些應(yīng)用目前還不是我們所擅長(zhǎng)的。

簡(jiǎn)單總結(jié)一下，建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源高效、低碳、安全可持續(xù)的利用，是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的根本出路。基于傳感技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)等環(huán)節(jié)的數(shù)以億計(jì)的設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，是未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的建設(shè)支撐技術(shù)。后面是研究院目前在做的一些工作，我不再一一介紹了，謝謝大家。

（發(fā)言為現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)本人審核）

責(zé)任編輯：lixin

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