把握战略机遇推动电力量测产业发展（完整版）

把握战略机遇 J推动量测吨发展

智能量测产业发展战略机i智能量测产业发展战略机i三、智能量测技术发展趋势四.智能量测技术协同创新体系0] 智能量测的基础支撑作用＞服务电网发展＞月艮务社会民生＞服务产业升级智能量测的基础支撑作用智能量测系统由传感器、计量仪表、智能终端、通信网络和信息平台等构成,是一套高度集成化的信息处理系统，是工业互联网的重妾组成部分，已广泛应用于电力、水利、石油、化工、交通、汽车、医疗等行业,在服务电网发展、服务社会民生、月艮务产业升级等方面发挥了重要支撑作用。工业互联网基础支撑智能量测系统

工业互联网基础支撑智能量测系统智能量测的基础支撑作用兀、智能量测体系贯穿电网发、输、变、配、用各个环节，量测终端包括电流/电压互感器、相量测量单关口计量表、电能量采集终端、智能电能表、集中器、采集器、非侵入式负荷辨识终端、随器计量模组等形态和类型,目前已部署近6亿台套,未来还有台区融合终端、能源控制器等新型终端。兀、电网各环节智能量测布局发电环节］［输变电环节］［配电环节■用电环节］［帀户延伸环节•关口计量表•PMU•智能电能表•智能电能表•非侵入式负荷辨・电能量采集终端•关口计量表•配电终端•集中器、采集器识模组/终端・计量用互感器•计量用互感器•计量用互感器■充电桩计量■智能微型断踣器■电能量采集终端•分布式电源/储■随器计量终端Am!能双向计量yy¥YVvV V寸V1〒!■'»i渦*—X1-1-服务电网发展方面有效保障电流、电压、电能、功率因数等电气参数的实时采集基础支撑数据为电网智能调度、损耗分析、电能质量监测、电能准确计量保证了电力交易的公平公正,基于准确的电能计量数据实现实时结算,支持电力市场现货交易等新业态开提高设备质量和运行可靠性开展计量在线监测与异常诊断分析,提高大规模量测设备的质量和运行基础数据支撑，提升电网精益化管理水平。可靠性’保障电网安全稳定运行。3.3.服务产业升级方面2.2.服务社会民生方面一是全面推广远程采集，提升采集效率,减少因上门抄表带来的扰民问题；二是精确计量用户电能数据,提高贸易结算的公平性;三是提供实时监测供电电压合格率、谐波含量等指标，提高供电水平「保证用户用电安全；四是提供客户服务网站、掌上电力APP等互动业务’为用户提供电费实时査询、远程充值等便捷服务；五是推广电价机制，引导用户科学、合理用电。

智能量测涉及到量测设备生产制造及安装运行的全过程各环节,与产业发展和转型升级息息相关。一是建立了涵盖元器件、软件、设备、通信、安全、系统等层面的智能量测技术标准体蔡，统一了设备型式、功能、技术要求,推动量测设备智能制造产业有序发展和全面升级。元器件安全量术体能技准系智测标、、设备型式功能要求技术要求试验规范三是中二是带动计量、安全、通信等芯片的国产化率由不足10%提升到90%;制造的智能电能表.采集终端等走向国际市场「已出口至130余个国家和地区。智能量测产业发展战略机i智能量测产业发展战略机i9全球已经进入以”万物互联"为显著特征的数字化时代。这引起了世界主要国家的高度重视，纷纷开展全面战略布局。以网络化、信息化与智能化的深度融合为核心的第四次工业革命,进—步驱动万物互联成为国际竞争的主要目标。美国、德国、日本、中国分别提出了工业互联网发展战略。■I产业物联网从2017年到2025年，全球范围内产业物联网连接数将实现4.7倍的增长r消费物联网连接数将实现2.5倍的増长Growth20172025醐严战略美国联网&先逬制造戕■I产业物联网从2017年到2025年，全球范围内产业物联网连接数将实现4.7倍的增长r消费物联网连接数将实现2.5倍的増长Growth20172025醐严战略美国联网&先逬制造戕J2・D(2014)*来源：GSMAIntelligence?鵬人新战略智能量测产业发展战略机智能量测产业发展战略机iEH在供给侧和需求侧的双重推动下,5G网络、低功耗器件、超级计算等IT生态的驱动下，信息通

信基础设施逐步构建，数以万亿计终端接入网络并产生海量数据实现全面感知，人工智能、边缘计算等技术与物联网加速结合，促进工业互联网发展。能源互联网是工业互联网的重要组成，是能源电力体系和互联网体系深度融合而形成的全面感知、全程在线、全要素互联的能源电力新业态,打破传统工业体系，形成一种新的技术和模式体系。能源互联网建设内容实、见效快、体量大、动能强，将成为全社会连接最广泛的基础设施平台,是工业互联网行业落地的典范。实体工业互联网物理泛闕低解高效优化匹B2能源互联网实体工业互联网物理泛闕低解高效优化匹B2能源互联网Ei根据《BP世界能源展望（2019版）》f世界能源的发展正面临前所未有的挑战。而中国能源电力的新战略（含国家电网公司的能源互联网战略），以海量泛在感知量测为驱动，将会极大促进电源侧、电网侧、负荷侧的内生变革,提升清洁能源消纳和综合能源利用效率。能源互联网是通过泛在电力物联网”对能源系统进行全面感知、泛在互联和智能应用处理,最关键的环节就是泛在感知,形成规模化终料口海量数据,其基础是感知与量测。泛在电力物联网已成为电网应用和社会应用的桥梁,电力流、数据流、业务流、价值流将贯穿能源生产、传输、消费全过程#平台成为电网公司核心竞争力。泛在电力物联网框架下，电网常规业务和战略新兴业务都与智能量测息息相关，通过资源共享、共用,推动能源生态圈价值共创。=电网形态电力市场数字倏1i1i复杂化■+化倒逼济 汀1能源生产坚强智能电网三重挑战泛在电力物联网内=电网形态电力市场数字倏1i1i复杂化■+化倒逼济 汀1能源生产坚强智能电网三重挑战泛在电力物联网内电网应用优化资源配置、提高新

能源^纳?II用水平,提升电网的

运廊率、參水帚能源传输对外能源消费社会丨促进用户的用能体验、参与互动.应用火电水电风电J.IN太阳能7檢就,资源共享共用 「«「战略新电力流、数毎流、业务流、价值流优化价值流向•莒诸业务应用系婉•用电倍息来條義绕•筋皤§琶监控磁*F5598业务支持系铳*竟产辐益化誉理慕统生产卿腔与运

行检修负荷営理与毗资产全寿命周期管理物联网技术背景下的信息采集范式发生了变革。传统工控系统以数据查找为驱动，物联网系统基于标准协议、并发网络、在线连接和泛在感知获取海量数据,并基于充分数据集进行计算挖掘和智能分析,驱动智能量测新架构及高级应用。4 相比10年前.物联网处理器价格下降98%,传感器价格下降54%,流量价格下降97% &人工智能、边缘计算、大数据、云计算、区块技术融合链等新技术加速与物联网结合并交叉创新U 物联网参考模型、体系架构、感知层设备电磁标准体系兼容、网络层协议、应用信息模型等标准发布、 二二 、w;从消费级向制造、农业、交通、服务领域拓展益蠶成为推动传统行业始化转型的关键基础设施

分布式能源、电动汽车、家电互联等新型终端接入,能效监测、负荷控制、随器量测等新型计量业务的下沉，使计量点呈现分布式、泛在化趋势，全面感知、深度量测将为智能量测产业的发展再次带来高速增长的机遇。厂云平台边缘边缘芯片基站5G网審海量终端边缘智能•分亦颐新业•腭呈设备资产管理•电网设备全面感知•状态警•智能家电IP化•多尺匿、多维度人机交亜式•厂云平台边缘边缘芯片基站5G网審海量终端边缘智能•分亦颐新业•腭呈设备资产管理•电网设备全面感知•状态警•智能家电IP化•多尺匿、多维度人机交亜式•采玮施:十万级十百万级•海呈非计基信息• 能终端随器计量倍息•采霆坝次提高(lz5V15min)•终揣业酸型智能区厂•终猛业务换预处理泛在网络■備终踹广•精准负荷担制尊业务嘶延、耙貢霍求•乘倾欠:陋一高凉•控制时延(m載):准实时"时按需服务信息挖罐•支持更多的用户■更强耐算縮力•刼竝安全■减低®＞问•末来提供增値服务•大数瑁处理-数据増值再利用*网络容fik负祜预测-资溥的智能分配•如挖掘分析作能运维•取瞳分析-网络预警■施铀安全附户•互麻互通下的数砖全•多网融合.架构开放的网络安全智能量测产业发展战略机i智能量测产业发展战略机i9随着泛在电力物联网建设的快速推进,相关技术的进步给量测技术与产业带来了机遇。智能量测系统将会承载更多的泛在电力物联网业务，这也给智能量测产业的创新发展提出了新的挑战。需要加快开展产芯片、关键元器件、新型传感器、智能电能表、智能终端等需要加快开展产芯片、关键元器件、新型传感器、智能电能表、智能终端等关键技术研究与设备研制,构建"广泛感知、万物互联、协同共建、开放共享"的智能量测技术生态体系,提升产业核心竞争力，更好的支撑能源互联网和泛在电力物联网建设。国产芯片、关键元器件、新型传感器、智能电能表、智能终端等关犍技术研究与设备研制提升产业核心竞争力•构建国产芯片、关键元器件、新型传感器、智能电能表、智能终端等关犍技术研究与设备研制提升产业核心竞争力•构建"广泛感知.共建、开放共享"生态体系万物互联、协同的智能量测技术*支撑能源互联网和泛在电力物联网建设智能量测技术发展趋势智能量测技术发展趋势智能量测技术发展趋势W >智能传感技术 >系统平台架构技术>新型测量设备技术>大数据技术>通信网络技术 >共性技术

泛在电力物联网提出了万物互联的理念,电网与用户的边界正在发生重大变化,智能量测系统作为广域覆盖、广泛互联、全面感知各类客户及设备的系统，将呈现新的特点。一是感知对象呈几何级数剧増。除了测量感知原有用电信息采集外，需要感知海量的电网侧电量、非电量等状态信息,以及客户侧设备的状态信息、各类用能信息。二是量测设备性能及可靠性要求越来趣高。一方面上亿节点计量设备安装到位后,对其状态监测与智能诊断、智能运维、安全高效传输等提出新的要求；另一方面为满足全面感知、万物互联、共用共享、少维护等需要，未来量测设备呈现智能化、集成化、小型化、自动化、高准确度、高可靠性、高安全性、高友好性特点。集成化P智能化设备改进高安全性自动化小型化状态隘测专輸1高55?^三是数据安全高效采集压力剧増。大规模量测设备以及用户设备采集传输对数据接入的安全性和采集的实时性提出了新的更高要求。协同和精益化管理、上下游产业链质量提升和转型升级、还是政府监管和社会服务，都迫切需要加快大数据挖掘和分析。四是量测信息大数据的应用需求日趋旺盛。无论是电网企业业务1 数据•安全性•实时性采集丨压力•状态数据＞电网企业厂上下游产业链严政府监管厂社会服务•环境数据1.智能传感技术根据测量对象、测量参数和测量方法的变化,以及新材料、新工艺的不断发展「需要重点硏究多参量、高精度、智能化的芯片级智能传感技术，分立器件的集成化、芯片化技术,支持复杂环境条件下设备运行状态智能感知技术,非接触式精准计量技术，集成应用于低压计量箱等场所。*感技术多参量高精度少智能化罗©集成化芯片化•*感技术多参量高精度少智能化罗©集成化芯片化•运行状态智能感知技术实现复杂环境条彳牛下设备的温湿度*电磁场、状态等全过程的实时感知。動E接触式精准计量技术集成传感与智能昉护i+M保证了计量精准无误，扩展磁阻、霍尔等传感器的应用领域。磁阻传感器：测量范围20mA,准确度05%2.2.新型测量设备技术——智能终端2.2.新型测量设备技术——计量仪表新一代智能电能表（能源路由器）：涵盖计量、时钟、存储、管理等多个芯片，保证法制计量准确、安全、可靠。通过模组配置可应用于非侵入式负荷识别、有序充电、智能家居、多表采集、各类传感接入等场景。新一代智能电能表新一代智能电链表功能架构计谯橫组fiM.■序KM】管理模组|-T-■I __「一—■fi底■和;iUARTUARTUARTUART直流电流互感器测量范围:1000A—6000A准确度等级：新一代智能电能表新一代智能电链表功能架构计谯橫组fiM.■序KM】管理模组|-T-■I __「一—■fi底■和;iUARTUARTUARTUART直流电流互感器测量范围:1000A—6000A准确度等级：02级或0.5级直流电压互感器测量范围：lOOkV—智能电压互感器HOOkV准确度卿：0.1级r0.2级r0.5级，1级智能终端的未来技术特征是软件走义、边缘计算、路由交换、感传一体、低功耗、小型化等。新一代采集终端（能源控制器、营配融合终端）：整机采用模组化设计、统一操作系统、边缘计算、容器技术、软件APP化、HPLC通信技术等,可支撑营销和配电传统业务、电动汽车有序充电、家庭智慧用能等各类新型业务。多表采集终端（通信接口转换器）:能够采集电水气热等多种计量表计,支撑智慧城市建设。2.2.新型测量设备技术——随器量测研究电器负荷深度感知和精准控制技术、高可靠可信接入技术,研发智能网关、随器量测模块、随器计量芯片，实现信息采集、状态感知、智能控制、ip连接、身份标识等功能。应用于家用电器、工商业用能终端、中央空调等用电设备，感知能源消耗、供电质量、设备状态,为用电设备的精准运行监测和智能控制、区域性宏观协同运行提供技术支撑。新一代采集终端USE!营配融合终端?字7多表釆集终端新一代采集终端USE!营配融合终端?字7多表釆集终端标准化量测模组器信息采集工业机床空调状态感知普能控制ip连接身份标识fflFl中央空调标准化量测模组器信息采集工业机床空调状态感知普能控制ip连接身份标识fflFl中央空调热水器速率速率通信网络技术随着通信网络技术的发展，尤其是5G的大带宽、低时延、高可靠等技术特征以及IPv6的面向对象数据交换协议，将促进量测模式的创新与变革,量测数据的采集将向肓采、直连、并发、实时的方式演进,适应窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率等不同量测应用场景。窄带R帀实时非实时个性化综合化恒定速率可变速率

灵活.安全.高效的系统平台架构技术泛在电力物联网对系统平台接入数据量、信息交互访问、信息安全防护等级、快速灵活部署等方面要求越来越高，需重点研究支持网内、网外智能设备的安全、可靠接入技术，开发适用于家庭智慧用能、电动汽车及分布式新能源接入、商业楼宇能源管理、工业企业及园区能源管理、冷热电多能协同等应用场景的功能组件,研究跨平台集成与功能组件复用技术,分层解耦、容器与微服务技术。系统平台接入数

据量信息交互访问信息淤系统平台接入数

据量信息交互访问级丿平台架构跨平台集成容器与微服务功能组件复用电动汽车及分布式能源接入ill商业楼宇能源管理冷热电多能协同网内/外智能设备接入及园区能源管理快廖活部薯

丿平台架构跨平台集成容器与微服务功能组件复用电动汽车及分布式能源接入ill商业楼宇能源管理冷热电多能协同网内/外智能设备接入及园区能源管理大数据技术依托国家能源计量中心（电力），建设电力计量大数据应用服务平台,挖掘海量数据核心价值，打通各环节、全链条数据。开展量测设备质量分析、反窃电精确预警分析、居民用户负荷特征智能分析、区域经济指数分析等大数据应用，构建营销数据商业化服务生态圈,为政府、企业和用户提供权威准确的多样化数据应用服务。量测设备质

量分析电能袁非计预警分析台区拓扑识别电力计量大数据应用服务平台国家能源计量中心（电力）潜在电费负巔征济指数分析量测设备质

量分析电能袁非计预警分析台区拓扑识别电力计量大数据应用服务平台国家能源计量中心（电力）潜在电费负巔征济指数分析构建营销数据商业化服务生态

共性技术量值溯源技术。海量感知设备涉及电量、非电量值溯源技术。海量感知设备涉及电量、非电安全防护技术。依托国家电网商用密码管理中量等新型量值,需要研究谐波电能、直流电能、时钟等计量标准量等新型量值,需要研究谐波电能、直流电能、时钟等计量标准f硏究建立适用于环境、电磁、心，综合运用云计算、微服务、海量密钥管理和高速并行处理等技术，形成"软硬兼施、轻光学等类型传感器的量值溯源体系0光学等类型传感器的量值溯源体系0重并济"的统一密码服务能力,全面支撑公司全场景网络安全防护体系建设0环境电磁传感器泛在电力物联网全场景网络安全防护体系谐波电能■直流电能计量标准非电至新型量值弹性可伸多级.海旱多核.多软硬结合、缩密码应环境电磁传感器泛在电力物联网全场景网络安全防护体系谐波电能■直流电能计量标准非电至新型量值弹性可伸多级.海旱多核.多软硬结合、缩密码应密钥管理技密码芯片用框架术的高效井的认证技行fttBS术术电力行业级统一密码应用服务量值溯源体系04 智能量测技术协同创新体系＞联合研发平台＞技术交流平台〉标准创新平台＞资源共享平台

智能量测技术协同创新体系充分发挥联盟的技术引领作用与平台服务功能，积极打造"联合硏发、技术交流、标准创新、资源共享“四大平台，加快构建完整的智能量测技术创新体系，为坚强智能电网和泛在电力物联网建设做好技术支撑。联合研发标准创新技术交流资源共享1.1.搭建联合研发平台企业自筹项目、联盟创新基企业自筹项目、联盟创新基依托国家、地方项目,以及金,建立产、学、硏、用多方参与的联合硏发平台。以产业需求为导向f以形成产业核心竞争力为目标,依托已经成立的电能表、智能终端、可靠性等7个专项工作组。围绕智慧家庭、电动汽车、智慧社区、智慧楼手、智慧园区等五大典型客户侧泛在电力物联网应用场景，持续开展联合攻关,共同突破产业发展瓶颈,攻克芯片、材料、软件等卡脖子问题。2.2.搭建技术交流平台■■■■IIMl■■■■IIMl充分发挥联盟的桥梁纽带作用,加强企业与用户的沟通交流,推动联盟成员单位间的互利合作；

02围绕联盟成员所关心的新政策、新方向、新技术、新标准等热点问题,开展