2020年，新冠肺炎疫情震動(dòng)五洲。突如其來的危機(jī)給全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活帶來了史無前例的困難和挑戰(zhàn)。宏觀環(huán)境發(fā)生巨大改變，不僅擾亂了全球經(jīng)濟(jì)信心，也使得行業(yè)洗牌在所難免。

這場(chǎng)危機(jī)加速了企業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程。電力行業(yè)也不例外。電力作為各國的國民經(jīng)濟(jì)命脈與基礎(chǔ)性行業(yè)，在后疫情時(shí)代復(fù)蘇經(jīng)濟(jì)中的角色責(zé)任更為艱巨。

“電力行業(yè)要面對(duì)的挑戰(zhàn)，不僅僅是在疫情以及其他各種外部突發(fā)事件的影響下，如何保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性、保障電網(wǎng)安全、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)安全感知和快速響應(yīng)，隨著全球變暖、極端天氣頻發(fā)也將給電網(wǎng)業(yè)務(wù)帶來更大的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系之路上，如何更好地利用清潔能源減少碳排放，如何更好實(shí)現(xiàn)新能源的消納，如何讓能源網(wǎng)絡(luò)匹配電動(dòng)汽車高速增長的趨勢(shì)，都是全球性的待解難題。”7月8日，華為企業(yè)業(yè)務(wù)副總裁、企業(yè)BG全球能源業(yè)務(wù)部部長孫福友在第七屆華為全球電力線上峰會(huì)致辭中指出。

作為全球領(lǐng)先的ICT基礎(chǔ)設(shè)施和智能終端提供商，華為業(yè)務(wù)遍及170多個(gè)國家和地區(qū)，服務(wù)全球三分之一人口，已經(jīng)為全球190多家電力公司提供服務(wù)。

華為全球電力線上峰會(huì)聚集了全球客戶、合作伙伴、行業(yè)先驅(qū)和思想領(lǐng)袖，演講嘉賓重點(diǎn)圍繞“比特驅(qū)動(dòng)瓦特，共建全聯(lián)接智能電網(wǎng)”這一主題，探索了如何重塑電力行業(yè)。峰會(huì)通過在線演示各種電力場(chǎng)景中使用的AI、云、邊緣計(jì)算和5G等創(chuàng)新ICT技術(shù)，展現(xiàn)了新技術(shù)在電力行業(yè)的實(shí)踐路徑。

孫福友強(qiáng)調(diào)：“全球正處在與疫情作戰(zhàn)、經(jīng)濟(jì)重啟的關(guān)鍵時(shí)刻，未來還會(huì)有諸多挑戰(zhàn)和未知風(fēng)險(xiǎn)。華為愿將中國電力以及其他行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)帶給更多客戶，助力電力企業(yè)加速發(fā)展。愿我們能與全球電力行業(yè)的客戶和伙伴攜手穿越風(fēng)暴，共同渡過。更愿華為可以助力更多電力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以應(yīng)對(duì)行業(yè)挑戰(zhàn)、把握面向未來的機(jī)遇。”

洞察

數(shù)字引擎 賦“智”電網(wǎng)

自2013年始，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等新ICT技術(shù)快速發(fā)展，給電網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了新機(jī)遇。今天，將數(shù)據(jù)作為發(fā)展引擎，各大電力公司在電網(wǎng)各個(gè)領(lǐng)域的智能化應(yīng)用已取得了一定成果。由此，妙用數(shù)字化能力以平抑風(fēng)險(xiǎn)、把握機(jī)會(huì)，成為行業(yè)共識(shí)。

新ICT推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展

當(dāng)數(shù)字化從趨勢(shì)成為常態(tài)時(shí)，人們對(duì)技術(shù)應(yīng)用的期望也越來越高。

“電力從業(yè)人員都在思考如何利用新技術(shù)適應(yīng)新趨勢(shì)、迎接新挑戰(zhàn)。毫無疑問，ICT和數(shù)字化轉(zhuǎn)型在其中扮演重要的角色。”華為企業(yè)業(yè)務(wù)能源marketing與解決方案部部長陳文豐指出。

越來越多的電力公司將數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略放在首位。通過轉(zhuǎn)型，企業(yè)可為海量的內(nèi)部運(yùn)營系統(tǒng)構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)字平臺(tái)，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)和資源，發(fā)展更多業(yè)務(wù)。例如，國家電網(wǎng)有限公司攜手華為部署了數(shù)字平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和云。疫情期間，國家電網(wǎng)通過大數(shù)據(jù)提供每日業(yè)務(wù)恢復(fù)指數(shù)，幫助政府了解各城市行業(yè)的實(shí)時(shí)就業(yè)情況。作為國網(wǎng)的省級(jí)公司之一，國網(wǎng)河南省電力公司在平臺(tái)部署前，需要4小時(shí)才能完成數(shù)據(jù)采集和入庫，而如今完成整個(gè)流程只需要30分鐘。這使其為內(nèi)外部用戶提供的服務(wù)實(shí)現(xiàn)了高效提升。

為了保障輸電質(zhì)量，電力公司在輸電線路運(yùn)維方面投入巨大，但是人工巡檢效率不高而且存在安全風(fēng)險(xiǎn)。基于南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司的聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，華為在攝像機(jī)和無人機(jī)中內(nèi)嵌AI模塊。運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可以通過無人機(jī)的攝像頭遠(yuǎn)程監(jiān)控輸電線路，攝像頭只需回傳故障相關(guān)的圖片或視頻，基于各種AI能力運(yùn)維人員就可以檢測(cè)出故障隱患。這大大節(jié)省了帶寬，提高了運(yùn)維效率。深圳供電局巡檢時(shí)間從20天縮短到2小時(shí)，圖像抓拍時(shí)間從小時(shí)級(jí)降低到分鐘級(jí)，而圖像分析準(zhǔn)確率超過90%。

可再生能源發(fā)電量難以預(yù)測(cè)，并網(wǎng)發(fā)電也存在很多難題。有了云和大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅可以提升電網(wǎng)的運(yùn)維效率和客戶體驗(yàn)，還可助力可再生能源發(fā)電。國網(wǎng)青海省電力公司為了能讓更多清潔能源并入電網(wǎng)，攜手華為建設(shè)了具備AI和大數(shù)據(jù)能力的新能源數(shù)據(jù)中心，同時(shí)在光伏電站部署了儲(chǔ)能系統(tǒng)。基于天氣預(yù)報(bào)，他們可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)可再生能源發(fā)電量。這種多能互補(bǔ)的策略使得接入電網(wǎng)的總電力輸出更加穩(wěn)定。2019年青海省已實(shí)現(xiàn)連續(xù)15天全部依靠可再生能源供電。

隨著分布式清潔能源的迅速發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也有所變化。傳統(tǒng)架構(gòu)中，能量流是從發(fā)電廠到輸電、變電和配電，最后到達(dá)消費(fèi)端。但是未來會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)銷合一模式。例如電動(dòng)汽車大多數(shù)時(shí)候都在消耗能源，需要充電。但當(dāng)電價(jià)過高時(shí)，它也能儲(chǔ)存能源，并將電力回傳至電網(wǎng)。這時(shí)，能量流、信息流、業(yè)務(wù)流的協(xié)同將變得更為重要。

專家預(yù)測(cè)，到2030年電動(dòng)汽車將從2020年的618萬輛猛增為超過5000萬輛。車樁比將從3:1提升到1:1，充電樁總數(shù)將從122萬個(gè)增加到300萬個(gè)，公共充電站也將達(dá)到4.8萬座。

屆時(shí)，人們會(huì)通過云化實(shí)現(xiàn)百萬電動(dòng)汽車和充電樁的統(tǒng)一部署與遠(yuǎn)程管理。AI數(shù)據(jù)分析會(huì)大大提升充電效率與電池壽命管理，而5G高速網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋則將進(jìn)一步激發(fā)汽車行業(yè)的變革。

5G切片方案實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)端到端通信

負(fù)荷和電量是反映用電形勢(shì)最核心的兩大指標(biāo)。6月22日11時(shí)13分，南方電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)負(fù)荷達(dá)1.878億千瓦，比去年最高負(fù)荷增長110萬千瓦，創(chuàng)下歷史新高。

供電面積超100萬平方公里，供電人口達(dá)2.54億的南方電網(wǎng)要想讓配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可觀可測(cè)可控、設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)控感知，運(yùn)行、巡檢、管控全透明，就要知道停電在哪里、負(fù)荷在哪里、低電壓在哪里、風(fēng)險(xiǎn)在哪里？

為了解決這些問題，借助5G發(fā)展之機(jī)，南方電網(wǎng)2018年已經(jīng)投身到電網(wǎng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)場(chǎng)景5G應(yīng)用的研究。

2018年2月他們加入3GPP組織，并聯(lián)合華為、中國移動(dòng)一起研究電網(wǎng)控制業(yè)務(wù)如何使用5G技術(shù)。至今，南方電網(wǎng)已先后參與了智能電網(wǎng)5G國際標(biāo)準(zhǔn)制定，發(fā)布了5G智能電網(wǎng)白皮書，完成了5G承載電網(wǎng)控制類業(yè)務(wù)測(cè)試、5G網(wǎng)絡(luò)切片功能驗(yàn)證、5G切片管理平臺(tái)預(yù)研等工作。

據(jù)南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心副主任楊俊權(quán)介紹，在智能分布式配網(wǎng)自動(dòng)化的研究中，他們分析當(dāng)前的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀為DTU （Distribution Terminal Unit，配電終端）將遙信、遙測(cè)和遙控信息上傳至配電主站，進(jìn)行集中控制，從而實(shí)現(xiàn)故障快速定位和查找、故障快速隔離、快速轉(zhuǎn)供電等。而未來的發(fā)展趨勢(shì)將是基于保護(hù)測(cè)控的一體化終端，采用斷路器與負(fù)荷開關(guān)配合、就地保護(hù)與集中控制相結(jié)合的智能分布式饋線自動(dòng)化模式。

以前在變電站，他們通過可見光、紅外攝像頭采集設(shè)備圖像和實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，通過圖像精確匹配和模式識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)和熱缺陷識(shí)別。而現(xiàn)在，他們將發(fā)展趨勢(shì)設(shè)定為變電站AI攝像智能巡視，通過機(jī)器人、無人機(jī)結(jié)合邊緣計(jì)算能力和圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)站內(nèi)儀表讀數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、面板壓板投退及外觀等狀態(tài)的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)變電站無人化巡視。當(dāng)下，搭載了5G CPE的南方電網(wǎng)巡檢機(jī)器人已經(jīng)可以取代人工現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查，經(jīng)視頻AI算法處理，自動(dòng)判斷，配合智能數(shù)據(jù)分析。

2020年，南方電網(wǎng)還完成了業(yè)內(nèi)首例5G SA端到端切片功能測(cè)試。實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)硬切片分別承載電力與公網(wǎng)業(yè)務(wù)時(shí)，切片間業(yè)務(wù)互不影響，業(yè)務(wù)QoS（Quality of Service服務(wù)質(zhì)量，指解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量）可保障；單個(gè)硬切片分別承載兩類電力業(yè)務(wù)時(shí)，業(yè)務(wù)映射到入不同VPN軟管道，可實(shí)現(xiàn)差異化QoS保障。業(yè)務(wù)可運(yùn)營可監(jiān)測(cè)驗(yàn)證：驗(yàn)證了核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)切片的基本管理功能。

未來電網(wǎng)會(huì)擁有超過千萬級(jí)的終端卡的使用。而現(xiàn)在供電公司與運(yùn)營商的合作模式為一卡一申請(qǐng)，而且從申請(qǐng)到開通要一周甚至更長時(shí)間。為此，南方電網(wǎng)與華為、中國移動(dòng)共同在深圳做了切片端到端流程拉通的測(cè)試，拉通了業(yè)內(nèi)首個(gè)5G SA切片端到端流程，支撐從售前、售中到售后的業(yè)務(wù)運(yùn)營，成功使網(wǎng)絡(luò)切片從技術(shù)實(shí)現(xiàn)走向業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)。據(jù)介紹，現(xiàn)在從自助選購、一鍵下單到業(yè)務(wù)開通，幾分鐘就可以完成，極大提高了效率。

據(jù)悉，通過扎實(shí)的前期收資工作以及與各業(yè)務(wù)部門的咨詢交流，南方電網(wǎng)已經(jīng)梳理出了涵蓋發(fā)、輸、配、變、用、綜合各環(huán)節(jié)的53種典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景。相信通過技術(shù)團(tuán)隊(duì)的深入研究，我們還能看到更多5G應(yīng)用成果。

借力點(diǎn)燃智能進(jìn)化的速度與激情

智能電網(wǎng)時(shí)代，無論是新能源并網(wǎng)、大電網(wǎng)柔性互聯(lián)、多元用戶供需互動(dòng)用電，還是信息技術(shù)與電力系統(tǒng)緊密耦合和交互，無不顯示出信息通信技術(shù)與電網(wǎng)系統(tǒng)的深度融合。

業(yè)界人士指出，PLC（電力線載波）、5G等技術(shù)將成為打通物聯(lián)網(wǎng)最后100米的利器推進(jìn)全面感知；有線與無線的混合通信會(huì)助力系統(tǒng)全面聯(lián)接；云+AI則將進(jìn)一步深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，支撐雙向能源靈活流動(dòng)，奠基全面智能。

自2018年以來，中國各大電力企業(yè)、運(yùn)營商及華為積極聯(lián)合，在產(chǎn)、學(xué)、研、用各環(huán)節(jié)通力合作，已經(jīng)在“5G+”智能電網(wǎng)領(lǐng)域取得了一系列豐碩成果，持續(xù)推進(jìn)著兩大超級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施之間的“融會(huì)貫通”。

接下來的歲月，則需要電力行業(yè)大生態(tài)中的各方參與者直面變局，重新審視戰(zhàn)略機(jī)遇、擘畫競(jìng)合策略，推動(dòng)產(chǎn)品與服務(wù)創(chuàng)新。新ICT技術(shù)已晉升為垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和消費(fèi)者每日數(shù)字生活不可或缺的重要組成。