????大概分五個部分,第一部分講講我們國家電網公司,我們信息通信網絡的現狀,第二講講我們正在進行的或者說未來若干年內要建設的智能電網的基本框架和它的發展目標。第三部分談一下智能電網的物聯網的需求,到底哪些需求需要物聯網的支撐。第四部分談一下物聯網在智能電網的應用和我們國家電網公司正在開展的試點。最后組后跟大家一塊分享一下我們物聯網智能電網發展的戰略和未來得一些基本方向。
??? 國家電網公司是體制改革之后在原國家電網公司基礎上成立了兩個電網公司之一,它覆蓋了除了海南、廣東、廣西、貴州以外的所有地區,公司資本金2000億左右,覆蓋國土面積88%,供電人口超過10億人。我們資產總額達到了17000億的資產情況,去年排名全球500強第15位。
????國家電網公司應該說經過我們電力系統經過當時6年的發展,基本形成了完善的通信網絡,形成了全世界最大的一個行業的專業網絡,我們公司的分三級,國網公司總部至各網、省公司和直調廠站為一級,網公司范圍為二級,省公司范圍為三級,經過多年建設,國網公司通信網絡實現傳輸媒介光纖化,業務承載化。目前,國家電網公司骨干通信網已基本建成覆蓋各級電網主網架,滿足電網安全穩定運行需要的“三縱四橫”通信傳輸網。
????這是我們公司未來構造的一個立體網絡,從骨干層、核心層和介入層整體的網絡架構。談一下智能電網,剛才很多專家提到了智能電網,大家講了很多內涵,我們叫三化,信息化、自動化、互動化,我認為幾個內容,通過電網的建設,避免出現大量的停電,保證電網的安全。從以前的輸煤,現在輸電,我們進行遠程覆蓋來解決我們的能源問題。能源和能源使用地是相悖的,西部地區能源豐富但是沒有需求,通過遠程輸電建立我們的網絡來實現能量轉換,我們從輸煤變成輸電。要保證新能源介入,我們特別是大型的風電、太陽能能接入,目前電網的結構和電網技術遠遠滿足不了要求,由于風電、太陽能一個簡式的方式,受天氣的影響很大,所以接入問題很大問題需要解決。
????第三要解決老百姓的輸電、可靠用電的問題,另外引導我們百姓科技用電,承擔節能減排的責任。我們國家電網公司在智能電網由這么幾條,堅強智能電網以堅強網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,以智能控制手段,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流”信息流、業務六”的高度一體化融合,是堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代電網,它跟常規電網的特點一個是友好互動,第二是堅強可靠的特點。
????我們智能電網建設的基礎,我們信息化、自動化、互動化的特征,咱們下面有一個發展框架,公司在制訂到2020年的發展計劃,我們到N個重點,四個發展方向,兩條主線,一個目標,三個階段,一個目標是按照安全可靠幾個原則,建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的中國特色堅強的智能化電網,技術上實現信息化、自動化、互動化管理上實現集團化、集約化、精益化、標準化。通過這些建設,要達到四個體系,第一個發展基礎體系,技術支撐體系智能應用體系,標準規范體系。N個重點實施,通過重點的節能減排來制成智能電網的建設。在2020前公司將投資4萬億用于智能電網的建設。
????重點開展智能電網的發展給華研究,我們今年叫做規劃年,重點開展堅強智能電網發展規劃工作,制定技術和管理標準,開展關鍵技術研發和設備研制,開展各環節的試點工作。2011-2015年我們要全面建設階段,加快特高壓電網和城鄉配電網建設,初步形成智能電網運行控制和互動服務體系,關鍵技術和裝備實現重大突破和廣泛應用。2016年到2020年是引領提升階段,全面建成統一的堅強智能電網,技術和裝備全面達到國際先進水平。屆時,電網優化配置資源能力大幅提升,清潔能源裝機比例達到35%,分布式電源實現“即插即用”,智能電表普及應用,三年時間內將全國1億戶電表實現智能化。
??? 我們從技術上來講有幾個技術,技術方面、裝備方面實現一些重大的突破,包括監測和傳感技術和我們電網的一些柔性以及電能方面的問問題。我們在輸電方面要加強輸電線路智能化建設,保證電網輸電線路能夠抵御像08年的南方雪災的自然災害的影響。要能夠適應大的自然災害對電網的沖擊,同時在現有網絡基礎上提高傳送容量和效率。
????在配電方面能夠實現高可性的目標,在用電方面我們要重點開展智能用戶,智能家庭以及智能小區的建設,以及我們智能電表的建設。要實現對我們低壓一些高質量電源的提供,特別是對于一些電能要求比較高的區域或者是企業能夠提供一些可靠的服務,這是智能電表的一方面。
????第三部分規劃一下智能電網的物聯網應用需求,傳感器網絡作為智能電網末梢信息感知不可或缺的基礎環節,在電力系統中具有廣闊的應用空間,將在電網建設、電網安全生產管理、運行維護、信息采集、安全監控、計量幾應用用戶交互等方面發揮巨大作用,可以全方位提高智能電網各個環節的信息感知深度和廣度,為實現電力系統的智能化以及信息流、業務量、電力流提供高可用支持。
????這里列了一個表從發電到輸電到變電,配電,用電物聯網的幾個范圍。包括一些監控接入,目前正在開展的一些對風電廠的功率預測的一些應用,基于無線通信的一些應用,這個東西非常重要,對于我們在甘肅大型風電基地建設風力預測以及功率預測非常重要,我們也在推廣這項工作。對于我們一些巡檢,巡視,故障排查都有重要作用,在配電方面、變電、供電方面都有很大的幫助,由于時間的限制就不多談了,如果你們需要我可以給你們提供文檔。
????在發電方面在基礎建設,分布式電廠監控、廠區監控污染物及氣體排放監控、能耗監控、煤料監控、抽水蓄能監控、風電廠監控、功率預測、光伏發電站監控、生物質發電、儲能監控,電源接入等。在輸電方面以輸電與控制、廣域量測系統,輸電效率提升等。我們在輸電方面要輸電與控制,廣域量測系統、輸電效率提升等方面進行。我們也開展一些多網融合和一些信息通信網的建設,從主干網到低壓接入網是未來我們五年的工作。
????我們通信物聯網解決的問題,一個是我們現在世博會大家可以看到,很多人在為世博會保電做支撐。我們奧運會通過在保電過程中光北京保電公司滿足不了這個工作,我們就利用輪流值班,傳統方式是最可靠的但是也造成極大的浪費。部署桿塔和線路一些防護線路的部署來解決線路的一些故障問題。同時我們通過在線路上配置一些傳感設備來檢測線路的實時情況保證電網的安全。另外我們通過一些設備的使用和部署,來提高我們傳感的效率,保證設備的安全和電到位。
??我們要幫物聯網一些相應的設備應用管理,從電纜這方面我們在提供,對于一些我們電力的防盜問題非常嚴重,每年國家電網公司光被盜的資產就超過100億非常巨大,間接損失更龐大。我們需要通過一些技術方面的部署來實施一些電網方案的部署。針對智能用電及用電信息采集的傳輸可靠性不高的問題,實時性不強,以及缺乏互動手段我們要開展相應研究和部署,由于今天對智能電網的要求越來越高,通過技術手段的支撐和部署來滿足這些需求。
????物聯網可以看到各方面的支撐,我這里有一個表從各個環節可以看到,紅的部分跟物聯網相接的,80%的業務跟物聯網相關。發電環節的接入到檢測,以及到變電的生產管理、安全評估與監督,以及配電的自動化,電力檢測等等以及用電的采集,以及營銷這方面都要采用物聯網。
????第四部分匯報一下物聯網在智能電網中的應用,以前不叫物聯網,我們在2001年一個重大專項,叫用在WSN在我們配網的應用,這個應用很早了。目前在類似方面的項目已經很多了,大概有8到10項,在高壓電力檢測方面也有很多應用,在智能用電,智能小區,智能家居也有很多應用,無線抄表在很多方式也成為應用之一。未來的應用,智能電網的建設必然產生世界上最大,最為智能,信息感知最為全面的物聯網,我們感覺這是一個對物聯網最為密切的一個行業。
????無線傳感網絡的應用和成果已經為我們智能電網的推動進一步進行了充分應用,電網具有良好的自動化基礎,我們國家的自動化水平全世界來說也是很高的。從主網的能量管理系統到自動化系統到我們一些裝置應該說在全世界已經達到很高的水平。所以,我們前面一個研究成果新的研究將為我們未來智能電網的應用奠定了基礎。
????這個圖是物聯網在配用電側,這是一個抄表圖,通過表箱通過對商業用戶,大型用戶進行分析。可能各位專家在各種場合講的物聯網應用講到一塊,這是我們現在實施的重點之一。這是用戶服務和增值服務,我們從去年開始在北京和全國各地陸續開展一些試點和推廣,在去年的試點基礎上我們在全國11個省市進行智能用戶的試點,包括智能家居,安防等等,另外也包括我們電表以及相應的增值服務。
????為了配合智能電網的發展,為了互動電網和用戶參與我們電網的互動提供一些通道和支撐,從今天開始我們叫光纖活動的電網試點,我們叫OPLC,剛才也有領導講過了,從今天開始我們在全國14到18個省進行推廣,我們要求各地在新建小區全部實現光纖到戶,利用我們的電力手段來實現,我們在全國14個省開展工作,這也是為三網融合提供一些支撐。在我們常規電纜上可增加8%到10%的光纖到戶,而且費用還是一樣的,整個成本也相對比較低,這是他的一個結構圖就不多講了。
????除了剛才以外今天國網公司在全國開展大批的試點,這些試點跟物聯網相關的,剛才也提到電力用戶用電信息采集,我們要求年底以前要建立主干系統完成,全國各省要部署完畢省級的主干系統的用電信息采集,同時各省要完成整個用電采集工作。第二我們在全國也是隨著我們電力光纖到戶的實施在開展試點也跟用電采集是同時進行的。第三是我們的世博會整了一個地下變電站,整了一個服務試點,是一個完整的智能電網的縮影大家可以看一看。第四我們在天津中新生態城做了一個示范,這里面完全是自動化的,從電網開始設計到未來實施應該是一個完整智能電網的示范正在開始進行,包括信息采集,包括智能家居,包括一些安防,我們一些所謂的光纖到戶等等都在這里開展。
??第五開展一個智能變電站的建設,通過采用數字化的一系列設備,我們光TP、CP等等來實現智能變電站,基于IDC6185的協議來完成對智能電網的應用,這個剛才也談到光纖到戶的試點和電力線寬帶通信來嘗試利用兩種技術來進行三網融合的可能性,以及來分析整個問題,以及他的商業模式。全國各個省開始在年底以前堅決輸電線路在線檢測和高壓設備狀態檢測及檢測中心建設,這個投資也是非常大的。我們今天開始在全國也是在開展電動汽車充電網絡及輔助管理系統,我們公司負責基于物聯網的電動汽車建設這已經開發完畢了。全國在27個城市要完成72個充電站,要形成一個完整的充電網絡建設。從今天開始我們要全國電網公司要開展一些ERP的深化研究和應用,同時要啟動一個新5年的信息網絡建設,我們要達到一個大容量基于智能電網交互的網絡,要形成以光纖為主的通信網,要以光纖通信網補充的網絡架構。
????由于時間有限就不展開講了,剛才講那么多因為我們做了很多工作,我們也和三大運營商,中國移動,中國聯通,中國電信和咱們電信研究院做了大量工作,我們也成立一個大的研究團隊,針對智能電網做了很多工作,我們也針對自己的需求和發展提出我們的一個方向,這是整個幾塊。但傳感器90%是進口,國產化率非常低,下一步我們要在研發上實現從感知到無線通訊,到整個運行要實現原創型的成果,我們現在跟一些合作單位研究,包括我們的通信,包括我們的應用,我們要開展長期項目云計算,利用電力系統私有云運算工作,我們在國家發改委的戰略規劃和其他方面基礎上也制定我們國家電網公司物聯網發展的戰略目標。
????我們想通過未來幾年通過我們研究,通過我們試點和應用打造一個物聯網幾個方面,一個叫形成電力物聯網的感知基礎,以傳感為核心的感知基礎,包括各種傳感器各種采集模塊等等。第二電力物聯網技術支撐體系,主要以信息體系為核心,來建設新一代無線有線相結合的網絡。第三我們要研發面向智能電力應用系統,我們研究15個項目依托我們專項和我們公司專項基礎上做大量的研發工作。另外在研究和開發基礎上形成一個完善的各種各樣的標準體系,包括標準、測試和實驗認證,為了保障我們電網安全我們在網絡隔離,網絡安全方面也采取很多措施,為了保證電網安全我們進行了一些加密方式放在我們的網端。
????在電表方面每個電表都有安全芯片,加上芯片才能進行使用,這是為了保證用戶的使用。除了抄表以外作用跟傳統電力系統不一個概念,自動化以后我整個電力系統的自動化、網絡化、互動化大幅度的提高。那么,我們對物聯網的研究核心將會圍繞國家專項和我們公司的重要專項來開展技術研究和應用研究,我們要建立相應的研發機制,建立我們物聯網實驗室,未來幾年要建立專門的物聯網研究中心,在發電,用電,配電等方面也要做更多的方面工作。包括我們公司兩院,國網信通以及工信部的研究院,以及很多單位來共同研發和利用。
????目前體系我們主要以五塊為主,第一是電力智能感知基礎體系也就是智能感知裝備及中間件,第二電力物聯網技術支撐體系也就是信息通信網絡,對這兩方面進行研究。我剛才講了除了光纖通信為主,我們爭取在年底前基本形成一個現場實驗環境,爭取明年開始通過試點以后形成一定的規模,納入2011年的國家電網公司示范范圍。同時在光纖方面除了現在的試點以外,明年大幅度的推廣。現在在新小區,未來在老小區怎么實現我們的光纖到戶。另外在安全保障方面我們下面的安全機制在做相應的研究規范評測,以及相對的一些基礎方面的研究工作。