智慧电网(泛在电力物联网)

泛在电力物联网建设

公司名称智慧电网2019年12月项目背景1建设目标2建设内容3公司简介4目录项目背景1

项目围绕着“三型二网”建设世界一流能源互联网企业，加快泛在电力物联网建设势在必行，将为“智能电网”提供强大的基础支撑。智慧电网：简单的说就是具有人工智能的电力供应网，它能实时机动地整合调配用电供需，并达到最佳节能的电力管理。智能电网包括了输配电网络、先进电子电表、各式储能设施、信息分析管控软件及电路安全保护机制等。泛在物联：是指任何时间、地点、人、物之间的信息连接和交互。泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现和应用，是管理提升与理念创新，对内质效提升，对外融通发展。通过物联网将用户设备、电网设备、发电设备，供应商设备，以及人和物连接起来，形成共享数据，为用户、电网、发电、供应商、政府、社会服务。以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为全行业发展创造更大机遇，提供价值服务。智能用电优化电网性能防止断电更快地恢复供电自动监控电网故障处理1节省输出分析概念美国

EPRI开始“Intelligrid”(智能电网）研究。2001年布什总统要求美国能源部（DOE）致力于电网现代化，DOE发布“Grid2030”2003年1里程（美国）DOE启动电网智能化(GridWise）项目2004年DOE与NETL合作发起了“现代电网(MGI)”研究,TheModernGridInitiative:aVisionforthemoderngrid.Mar.2007.NETL之后，研究机构、信息服务商和设备制造商与电力企业合作，纷纷推出自己的智能电网方案和实践。2005年奥巴马将智能电网提升为美国国家战略2006年2009年美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智慧电网”解决方案。1趋势01电网企业必须密切关注未来的变化趋势，及时掌握未来清洁能源、分布式发电、新能源、新型输配电、电力市场以及信息处理技术的进步和特点，了解发电与用电客户的需求变化，使企业在电网技术与发展上全力满足新的需求。技术趋势03智能化的含义在于通过发展先进的电网控制理论、管理技术和技术装备，充分发挥人的主观能动性和自动化装备的先进功能，实现现代电网控制技术、现代信息技术与现代管理技术的有机结合，达到全面掌握各类信息、正确预见未来变化、迅速准确实施控制、确保电网安全、优质、经济运行的目的。管理趋势02未来的需求变化是快速和多元的，新理念、新技术、新政策都会导致客户对电网服务要求的迅速变化。电网企业必须具备随需而变的素质，要着力提升企业在技术和管理等各方面迅速变革的能力，这样才能在准确把握未来的基础上及时地适应未来。需求趋势04优质服务，是电网企业的宗旨。在建设智能电网的过程中，电网企业必须始终坚持服务理念的衡量标准，切实为用户降低费用与便捷的电费缴纳等。服务趋势形势12019年，电网公司在“两会”做出全面推进“三型两网”（枢纽型、平台型、共享型；坚强智能电网、泛在电力物联网）建设，加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业战略部署，是网络强国战略在公司的具体实践，是落实中央部署，发挥央企带头作用的重要举措，是适应内外部形势和挑战的必然要求。建设泛在的电力物联网为电网运行更安全，管理更精益，投资更精准，服务更优质开辟了一条新路，同时也可以充分发挥电网独特优势，开拓数字经济这一巨大蓝海市场，建设泛在的电力物联网落地“三型二网、世界一流”战略目标的核心任务。

社会对电的依赖，要求提电可靠性更高，电网越来越复杂，接入设备类型和数量越来越多，电网形态发生变化，电网安全运行压力加大。随着电力市场的开发，输配电价降低、电量增长减速等因素影响，电网业务面临日趋激烈市场竞争，企业经营遇到瓶颈。互联网经济、数据经济等社会经济形态发生变化，通过平台对接供需双方，打造多边市场，对传统电力行业带来巨大挑战。能源互联网=坚强智能电网+泛在电力物联网全面智能化电网

建设具有自愈能力的智能电网，支持各种类型电源的友好接入和与客户侧的智能互动，实现生产运行方式和企业管理方式的超越。

建设满足特高压交直流联网要求的主干网架，形成特高压双环网；

全面建成高级调度中心，建立大电网预防控制与紧急控制的实时协调决策和快速仿真；

建立并实施计划管理、资金管理等公司业务优化决策模型，全面提升资产全寿命周期管理能力，实现电网数字化、运行控制实时化、资产管理精细化、公司决策科学化，实现国际先进。

建设坚强的大电网

规划建设以特高压为核心、各级电网协调发展的坚强电网；

初步建设高级调度中心，统一网络数据模型，实现具有可视化展现的电网运行在线分析和实时预警；

电力物联网实现跨业务、多维度、全视角的信息集成分析，提升公司管理辅助决策能力，保持国内领先。方向1全面建设数字化电网第一阶段第二阶段第三阶段消费环保全球气候变化、能源价格上涨和科技进步都在改变着消费者的心态。在使用电力这一方面也希望能发挥一己之力保护环境，通过智能控制可以节省家庭用电量25%。01生产环保随着电力需求增涨，发电厂将建设的越来越多，环保压力大，我国每年的总发电量约在52000亿度，同时年增长率在7%左右。02传输损耗该系统效率低下，电网的损耗浪费非常严重。由于几乎没有平衡负载或监控能流的智能系统。全国电力传输过程损失就在8-9%，每年约损耗3000亿度。03数字电网智能电网系统将变得更高效、更可靠、更灵活，更智能化。可已帮助消费者将电费降低了10%，将高峰需求量降低了15%。若该项目在企业、政府机构以及大学推广后，全年可以节省约300亿度。041意义建设目标2智能电网是以包括发电、输电、配电和用电各环节的电力系统为对象，不断研发新型的电网控制技术、信息技术和管理技术，并将其有机结合，实现从发电到用电所有环节信息的智能交流，系统地优化电力生产、输送和使用，是未来电网发展的美好愿景。现状2经过十多年的发展，电网已建成了两级部署与十大应用系统，全面了覆盖企业运营、电网运行和客户服务等业务各层级应用，系统均已融入到日常生产、经营、管理中。电力物联网的建设形成了一定的基础，目前已接入智能电表等各类终端5.4亿台（套）。日采集数据增量超过60TB。1234客户服务企业运营电网运行新兴业务全国约4.71亿客户实现数据在线采集。建设门户、掌上电力、电话渠道等实现办电、购电线上业务办理。网上国网实现运行，线上缴费率超过50%。ERP、人财物、规划计划、基建管理等系统。各省完成实物ID系统部署，实现资产管理。年售电量达52063亿度（国家电网42361度，南电网9702度）。建设配电自动化、设备精益管理系统。地市级已基本建成供电服务指挥中心。建立了中长期电力交易技术支撑平台。建冲电桩28万个，将销售、冲电、支付形成一站服务。电商平台用户超2.25亿，交易量5000亿元，实现综合能源服务收入49亿元2019基于“三型二网，世界一流”的战略目标，在物联网整体建设与平台应用方面仍存在着不足之处，在基础建设、平台整合、技术创新、开放共享等方面未能形成统一规范，有效的管理等。不足201专业壁垒突显，数据未能有效贯通，一次采用或录入，共享共用的目标还存在着较大差距，数据利用率不高。020304企业运营电网运行新兴业务基础设施跨专业流程不贯通，目标不协调，操作不规范。客户用电与供需过程中参与度与满意度有待进一步提升。全业务数据不贯通，共享效果不强，数据在安全运行、效率提升、业务管理等方面未能发挥较大的价值，未取得明显的结果。大范围、大规模能源优配置能力未充分体现。缺乏灵活的清洁能源省间消纳交易机制，新能源省间消纳压力大。未形成规模化、体系化发展态势，缺少市场管理模式与互联网思维，客户感知能力不足，难以快速响应客户需求变化。整合社会资源能力不强，对外开放与共享合作不充分，产业链协同不明显。终端采集监控覆盖不足，缺少统一的规划、执行标准、平台管理等。通信接入网出现覆盖深度不够，带宽不足。软硬件平台资源利用率不高，数据存储、处理、应用等智能化程度不高，快速响应需求变化不足。提升201020304

在现有的系统基础上，加快泛在的电力物联网的建设，将从全面感知、泛在连接、整合创新、开放共享四个方面进行全面提升。即先将未连接设备、客户连接起来，未贯通的业务贯通起来，未整合的数据整合起来，未共享的数据共享起来，形成数据共享共用生态链，利用好大数据挖掘数据价值，全面提升决策、管理能力和客户服务水平。信息感知实现能源感知层的部署、汇聚、传输、转换，利用更多的传感器连接更多的资产、设备与客户，实现客户状态全感知、业务全穿透。数字整合实现内部设备、用户、供应商、渠道商的数据即实连接，实现上下企业与客户建立一个统一的信息模式和架构，打破信息孤岛，为管理者提供更加有效的信息，帮助决策。数据分析实现“两网”数据的深度融合，通过数据有效的分析手段为断的优化整个电网的运行，降低成本，提升效益，同时可以利用全业务链的数据深度的挖掘数据价值（如建设发电厂、新能源开发等）。开放共享通过建立共享型的能源平台，发挥行业积极作用，带动行业内更多的市场主体发展，从而创造更大的机遇，实现“电力生态圈”的资源盘活。将平台发挥其最大的价值。目标（整体）2基础建设支撑业务统一平台打造五大能力对数据“一次采集与录入，共享共用“，通过平台整理、清洗等确保数据准确，实现数据流程闭环。实现对发电、输电、配电所产生的业务数据全面整合、统一管理，实现业务“实时管理”。推动数据传输网络的覆盖面积与深度，保障各业务数据传输的及时性，实现数据“即实获取”。通过制定统一的标准，对软硬件相应的规范，为以后的快速升级迭代提供基础，实现“快速迭代”。推动电力系统各环节智能终端的随需接入，实现用户状态与电网之间”实时感知“。全业务统一入口，规范接口，实现线上业务办理，全过程业务数据时实呈现。通过平台的开放，推动智慧能源”一站式服务“，形成”一体化联动“互联网能源生态圈。依托公司生产运行和企业管理平台，研发先进规划工具，提升规划工作的统一优化能力。整合调度一体化运作平台，推进调度运行管理的精细化和标准化，全面提升高级调度中心为核心的驾驭大电网安全运行能力。开展一系列新型、先进的输变电应用技术研究，以新技术、新设备应用带动电网输送能力的不断提高。打造信息化企业，提升企业级辅助决策能力。努力在科技创新和技术进步方面走在前列，在建设智能电网的实践中提升自主创新能力。

充分利用大数据、云计算机、物联网、移动网等现代技术，实现电力系统各环节万物互联，人机交互，大力提升自动采集、自动获取、灵活应用等能力，实现”数据一个源、电网一张图、业务一条线、业务一网通“，广泛的连接上下游企业，打造能源互联网生态圈。目标（近期）2第一阶段第二阶段2019年-2021年初步建成泛在电力物联网2022年-2024年建成泛在电力物联网内部业务方面：基本实现业务协同与数据贯通，电网安全运行水平、经营绩效和服务质量水平显著提升。实现业务线上率100%，营配贯通率100%，电网实物ID增量覆盖率100%，同期线损在线监测率100%，公司报表生成率100%，业财融合率100%，高控云覆盖率100%。对外业务方面：初步建成智慧能源综合服务平台，基本实现新兴业务协同发展，能源互联网生态初规模，涉电业务线上率达70%。基础支撑方面：初步实现统一物联管理，初步建成统一标准、统一模型的数据中台，具备数据共享与运营能力，基本实现电网业务与新兴业务统一平台化支撑。内部业务方面：实现全业务在线协同和全流程贯通，，电网安全运行水平、经营绩效和服务质量水平达到国际领先。对外业务方面：建成智慧能源综合服务平台，形成共建、共治、共赢的能源互联网生态圈，引领能源生产、消费变革，实现涉电业务线上率达90%。基础支撑方面：初步实现统一物联管理，建成统一标准、统一模型的数据中台，基本实现电网业务与新兴业务统一平台的全面支撑。建设内容3建设原则、业务架构、技术架构、业务支撑平台、新能源支撑平台。建设原则3统一标准鼓励创新坚持统一数据管理，系统建设必须严遵守统一的SG-CIM数据模型和数据采集、定义、编码、应用等标准，确保数据共享基础。坚持统一应用接口、统一的门户入口、统一技术线路，确保应用横向互联，纵向贯通。坚持顶层设计与基础创新相结合，通过基层单位因地制宜，先行试点。基于目前各系统情况进行查漏补缺，整合完善，数据贯通、补充短板，同时应避免系统推倒重建现象。通过技术性与经济性进行评估，在立项推广方面进行优先级别区分，确保项目精准投资。提倡新技术应用节约投资，以新技术来节省成本的投入。仔细盘清已建设的成果，避免重新投资重建与试点示范，推动成果复用，发挥集约化效应。终端建设应充分考虑全专业的需求，对配用侧采信装置、通信资源、边缘计算、数据资源的跨界共用，推进各专业共建共享。强化外部成熟技术合作，统筹内外资源高效推进，确保高质量发展。强调电力物联网的应用，充分考虑系统的适用性、经济性、便捷性，促进基础应用工作可快速上手。聚焦平台所发挥的价值，注重政府社会的关注，客户的业务体验，提升核心业务服务能力，可全面支持新兴业务的发展。继承发展精准投资集约建设共建共享经济实用聚信价值业务架构3根据“三型二网”的战略部署，其能源生态圈的业务整体架构由三大部分组成，能源互联网实现对各能源信息进行全面的收集与融合，能源互联网企业则实现对数据的优化与应用、用电用户及上下游供应商则享受平台所带的来服务与机遇。技术架构3对外统一门户访问业务办公业务受理管理工具报表系统系统管理接口系统

企业中台有线传输卫星传输WIFI传输人工录入配置管理安全审计操作日志管理用户管理权限管理日志分析统一安全管理数据中心物联网管理中心采集适配器采集适配器采集适配器应用层平台层网络层感知层对内统一业务访问一体化云平台设备管理协同办公业务预警时实监测.......

预处理格式化数据整合异常处理数据审核数据稽核阀值对比数据汇总配置管理性能管理业务归集流程整理业务管理模块管理数据调度存储设备数据交换数据计算权限管理接口管理4/5G传输业务支撑平台3

以客户为中心。建设“泛在电力物联网业务服务系统”，优化客户服务，计量计费等供电业务服务，实现数据的全面共享，业务的全程在线，提升客户参与度与满意度，改善服务质量，促进综合能源新行业的发展，实现“业务网上办理”，将融通业扩、光伏、电动汽车等业务，统一服务入口，实现客户一次注册，全渠道应用、政企数据联动、信息实时公开。网上国网APP国网业务网第三方渠道一网通办统一受理协同办公数据联动一次注册统一入口统一服务反馈结果客户满意注：一个客户只需要在一个入口进行网上业务申请，则业务系统根据客户需求进行相应的业务受理与统一协调。3资产管理平台

实施多维度精细化管理体系，统一数据标准，贯穿业财链路，推动供应链的业务管理变革，同时实现设备维护、员工开支、客户服务价值的管理精益化。围绕着资产全寿命核心价值链，全面推行实物ID，实现资产从设计、采购、建设、运行等全环节全生命跟踪管理，形成对供应商与产品的多维精准评价，提高设备采购质量、供应时效、智慧运营能力，最终实现”智慧供应链体系“，实物ID资产生命周期跟进流程04030201利用移动终端等扫码查阅设备参数、设备维护、故障记录、缺陷记录、巡检记录等，帮助检修人员快速了解识别设备。检修人员可以实现实物ID的更换，建立物料与设备的对应关系。运检、财务、建设人员通过设备ID进行三方盘点对比，实现设备的精准管理。物质人员通过查阅实物ID，实现对设备的查阅，同时对其设备供应商进行精准评价。服务指挥平台3

围绕着营销、配电、调电实现业务贯通主线，应用电网统一信息模型，实现”站—线—变—户“关系精准，提升电表的数据即时共享能力，构建”电网一张图“，实现输变电、配用电的设备广泛互联、信息的深入采集、故障的快速处理、精准的预测抢修、三相不平衡治理、营配稽查与区域能源自治水平等，引入互联网思维，建设”物理分布，逻辑统一“的新一代调度自动化系统，全面提升调度控制水平，实现基建设过程综合数字化管理平台，推进数字化移交，提升基建数字化管理水平。业务系统空开跳闸客户欠费、报停保供电信息电搜索平台数据.......设备运行信息传输电压信息传输损耗信息传输阻抗信息.......传输电流信息电网运行信息变压器运行电压变压器运行电流配电失电信息智能电失电信息.......电网智能研判分析确定判研结果通知客户短信微信APP.......生成故障停电面GIS平台生成与合并工单新能源交易平台3

全面感知源网荷储设备运行、状态和环境信息，用市场办法引导用户参与调峰调频，重点通过虚拟电厂和多能互补提高分布式新能源的友好并网水平和电网可调控容量占比，采用优化调度实现跨区域送受端协调控制，基于电力市场实现集中式新能源省间交易和分布式新能源省内交易，缓解弃风弃光，促进清洁能源消纳。聚合负荷虚拟电厂通过聚合用户侧可控负荷，提高电网可调控容量占比，提升新能源并网承受能力。将分布式新能源聚合成一个实体，通过协调控制、智能计量和源荷预测，解决分布式新能源接入成本高和无序并网的问题，提升分布式新能源的接纳能力。分布新能源能源储存通过聚集分布式电源、储能设备和可控负荷，实现冷、热、电整体能源供应效益最大化，促进清洁能源和绿色能源转型。综合服务平台3

以提供优质的电网服务为基础，发挥公司用户资源优势，打造涵盖政府地、终端客户、产业链上下游的智慧能源综合服务平台，提供信息对接、供需匹配、交易撮合等服务，为新兴业务引流客户。加强设备监控、电网互动、账户管理、客户服务等共性能力中心建设，为电网企业和新兴业务主体赋能，支撑”公司、区域、园区“三级智慧能源服务体系。业务引流整合公司对外服务应用入口和收集各类新兴业务供需信息，统一对接总部级企业能效能务共享平台、省级客户侧用能服务平台，新能源大数据平台，车联网、光伏云网、智慧能源控制等系统，发挥规模化集聚效应。业务赋能整合公司对外服务共性能力，为各类新兴业务主体统一提供并网、监控、计算、计费、交易、运维等平台化共享服务。开放共享平台3

充分发挥公司电网基础设施、客户、数据、品牌等独特优势资源，大力培育和发展综合能源服务、互联网金融、大数据运营、大数据征信、光伏云网、三站合一、线上供应链金融、虚拟电厂、基于区块链的新型能源服务、智能制造、”国网芯“与5G通信结合、杆塔等资源商业化运营等新兴业务，开放资源共享，实现新兴业务”百花齐放“，成为公司新的主要利润增涨点。新兴产业开放平台能力智能制造虚拟电厂供应链金融三站合一数据征信大数据运营库存系统互联网金融行业生态圈平台3

构建全产业链共同遵循，支撑设备、数据、服务互联互通的标准体系，与国内外知名企业、高校、科研机构等建立常态合作机制，整合上下游产业链、重构外部生态，拉动产业聚合成长，打造能源互联网产业生态圈。建设好国家双创示范基地，形成新兴产业孵化运营机制，服务中小微企业，积极培育新业务、新业态、新模式。建立行业标准体系通过制定能源行业软、硬件标准规范体系，为前端的多方接入提供接入规范，为后期的互联网产业生态圈奠定基础。建立运营机制利用”双创平台“，发挥”协作共需、资源共享、众筹众包“支撑服务作用，建立科研成果的转化机制，搭建科研成果转化平台。打造互联网生态圈

通过开放共享原则，实现从供应商、行业伙伴、能源客户、政府机构等全力孵化优质科研成果，提供相应的资金支持，加快产业互联网生态圈的快速形成。基础支撑平台3

基础平台建设，感知层，重点是统一终端标准，推动跨专业数据同源采集，实现配电侧、用电侧采集监控深度覆盖，提升终端智能化和边缘计算水平，网络层，重点推进电力无线专网和终端通信建设，增强带宽，实现深度全覆盖，满足新兴业务发展需要，在平台层，重点是实现超大规模终端统一物联管理，深化全业务统一数据中心建设，推广”国网云“平台建设和应用，提升数据高效处理和云协调能力；应用层，重点是全面支撑核心业务智慧化运营，全面服务能源互联网生态，促进管理提升和业务转型。感知层网络层平台层应用层

在完善软、硬件的标准上

，建立统一的感知接入与边缘智能处理，形成感知识的支撑能力。

通过完成电力无线专网与终端通信网的建设，实现”横向到边，纵向到底“的网络覆盖。

通过对物联平台的管控，积极的推进物联大数据的开放能力，促进整个产业蓬勃发展。

依托企业中台，共享平台服务能力，支撑各类应快速构建。国网芯建设3

打造泛在的电力物联网系列”国网芯“，推动设备、营销、基建和调度等领域应用。制定关键技术研究框架，完成技术攻关与应用研究，研发物联管理平台，企业中台，能源路由器、三站合一成套设备等核心产品，推动基于”国网芯“的新型智能终端研发应用，建立协同创新体系和应用落地机制。1234国网芯56

智能芯片低功耗嵌入式CPU内核，嵌入式AI多级互联异构多核片上系统（SoC）架构，电力高速无线本地通信芯片等。智能传感及智能终端高精度、微型智能传感器，能源路由器、终端智能化，多模多制式现场通信等。一体化通信网络一体化通信网络架构，广覆盖、大连接通信接入，网络资源动态调配等。海量物联网管理，开放共享及数据治理，高性级智能分析等。物联网平台网络信息安全端到端物联网安全体系，特联终端安全，移动互联安全，数据安全。人工智能电力人工智能算法与模型，多源大数据治理与跨领域智能分析，高性能计算等。。安全保障平台3

构建与公司”三型两网“相适应的全场景安全防护体系，开展可信互联、安全互动、智能防御相关技术的研究及应用，为各类物联网业务做好安全环节安全服务保障平台。可信互联规范泛在电力物联网的终端安全策略管控原则，构建基于密码基础设施的快速、灵活、互认的身份认证机制。安全互动落实分类授权和数据防泄漏措施，强化各客户端的防护、应用审计和安全交互技术，实现”物—物“、”人—物“、”人—人“安全互动。智能防御实现对物联网安全态势的动态感知，预警信息的自动分发、安全威胁的智能分析、响应措施的联动处置等。实施计划3

围绕三年攻坚目标，统筹开展重点任务建设、关键技术攻关、标准体系制定、生态体系建设、规划计划调整等工作，细化制定2019年建设方案，研究编制2019-2021三年规划。重点任务方面，遵偱”继承发展、精准投资“等原则，通过统一组织建设、专项试点建设和创新探索研究等形式分类分批组织开展，发挥省、地市、县等基层单位主体责任作用，成熟的马上组织落地实施，试点和创新探索的按照”一年试点、两年推广、三年见效“的实施策略组织开