山東理工大學(xué)智能電網(wǎng)研究院院長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師徐丙垠長(zhǎng)期致力于配電網(wǎng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化、智能配電網(wǎng)研究。近日，徐丙垠在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示，目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)存在的“痛點(diǎn)”，可以通過(guò)建設(shè)配電物聯(lián)網(wǎng)來(lái)解決，建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將帶動(dòng)電力系統(tǒng)形成巨大產(chǎn)業(yè)鏈。
記者：國(guó)家電網(wǎng)有限公司年初提出了“三型兩網(wǎng)、世界一流”的戰(zhàn)略目標(biāo)。您長(zhǎng)期研究配電自動(dòng)化，請(qǐng)談?wù)劮涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)之間的關(guān)系。
徐丙垠：建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，其中覆蓋配電網(wǎng)的部分應(yīng)是重點(diǎn)，稱(chēng)為配電物聯(lián)網(wǎng)。一方面，目前我國(guó)的配電網(wǎng)仍然比較薄弱，制約了供電安全性與可靠性進(jìn)一步提升，需要通過(guò)建設(shè)一流配電網(wǎng)以及與之相適應(yīng)的配電物聯(lián)網(wǎng)來(lái)補(bǔ)齊短板。另一方面，分布式電源、儲(chǔ)能裝置與電動(dòng)車(chē)的接入都在配電網(wǎng)側(cè)，用戶(hù)與電網(wǎng)的互動(dòng)主要在配電網(wǎng)中進(jìn)行，需要通過(guò)配電物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)支持分布式電源即插即用，實(shí)現(xiàn)源儲(chǔ)荷網(wǎng)之間的實(shí)時(shí)友好互動(dòng)。
常規(guī)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)主要針對(duì)中壓配電網(wǎng)的監(jiān)控與故障處理，很少覆蓋低壓配電網(wǎng)，幾乎不涉及負(fù)荷側(cè)，難以實(shí)現(xiàn)分布式電源管理、虛擬發(fā)電廠、需求響應(yīng)等高級(jí)應(yīng)用功能，也不能為其他系統(tǒng)提供配電網(wǎng)的全景數(shù)據(jù)。而且，目前的配電自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)主從式集中控制系統(tǒng)，沒(méi)有解決好終端之間的對(duì)等通信與數(shù)據(jù)安全交換問(wèn)題，不能很好地支持分布式自治控制功能。由于缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，硬件與軟件設(shè)計(jì)開(kāi)放性差，配電終端與應(yīng)用軟件的即插即用無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
配電物聯(lián)網(wǎng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的擴(kuò)展、升級(jí)與提高，具備良好的安全性與開(kāi)放性，能夠更好地支持面向智能配電網(wǎng)與主動(dòng)配電網(wǎng)的各種應(yīng)用，是配電自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的新階段。目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)存在的“痛點(diǎn)”，可以通過(guò)建設(shè)配電物聯(lián)網(wǎng)來(lái)解決。
記者：您認(rèn)為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要哪些核心技術(shù)？
徐丙垠：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)所有電力設(shè)備、運(yùn)行管理人員和用戶(hù)的互聯(lián)互通，其中的終端與信息處理系統(tǒng)要做到即插即用；軟件設(shè)計(jì)應(yīng)打破過(guò)去一個(gè)廠家包辦的封閉式做法，將應(yīng)用軟件通過(guò)開(kāi)放式應(yīng)用程序接口訪問(wèn)底層數(shù)據(jù)，使其像智能手機(jī)一樣，支持第三方APP接入。
目前的通信協(xié)議（如IEC101/104）只是解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，并沒(méi)有對(duì)“數(shù)據(jù)是什么（即數(shù)據(jù)模型）”做出統(tǒng)一定義。APP在訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，只有通過(guò)查看數(shù)據(jù)源裝置（系統(tǒng)）設(shè)計(jì)者提供的信息點(diǎn)表文件，才能了解數(shù)據(jù)的來(lái)源與含義。而信息點(diǎn)表是由各個(gè)廠家自行定義的，因此，系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作量非常大，并且制約了第三方APP的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，限制了新技術(shù)的發(fā)展。解決問(wèn)題的途徑，是采用全球統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，就不可能有真正意義的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。
現(xiàn)在發(fā)布的國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，主要覆蓋了變電站自動(dòng)化、配電自動(dòng)化與分布式電源等部分的應(yīng)用，還有相當(dāng)一部分應(yīng)用沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)模型。在建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中，一方面要遵循國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)模型，避免另起爐灶，做重復(fù)性的工作；另一方面也要積極參加國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，既滿足電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的需要，同時(shí)也推動(dòng)我國(guó)研究成果成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
在網(wǎng)絡(luò)安全方面也需要核心技術(shù)?，F(xiàn)有的電力自動(dòng)化信息系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)封閉的系統(tǒng)，一般局限在專(zhuān)用網(wǎng)內(nèi)，而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，要滿足公用網(wǎng)中終端與用戶(hù)的訪問(wèn)需求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出了更高的要求。此外，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的終端具備邊緣計(jì)算功能，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式自治控制，例如饋線終端不依賴(lài)于主站實(shí)現(xiàn)故障隔離與供電恢復(fù)控制，分布式電源終端能夠接收上游開(kāi)關(guān)動(dòng)作的信息，在配電線路出現(xiàn)孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)將分布式電源切除，這就要求終端之間能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)等通信。目前，終端與主站通信的加密措施耗費(fèi)大量的軟件與硬件資源，不適用于終端之間通信的安全防護(hù)，需要研究針對(duì)分布式控制的安全加密技術(shù)。
另外兩項(xiàng)核心技術(shù)是大數(shù)據(jù)與人工智能（AI）技術(shù)的應(yīng)用。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)全面感知電力系統(tǒng)運(yùn)行與業(yè)務(wù)狀態(tài)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)與 AI技術(shù)分析所獲取的海量感知數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行、電力設(shè)備故障預(yù)警與用戶(hù)行為分析、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制等高級(jí)應(yīng)用，對(duì)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性與運(yùn)行效率、改善用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量具有十分重要的意義。
記者：您認(rèn)為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)帶動(dòng)哪些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？
徐丙垠：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)會(huì)直接帶動(dòng)傳感器、電力二次設(shè)備以及信息通信（ICT）產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。更重要的是，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)提供一個(gè)安全開(kāi)放的數(shù)據(jù)交換、運(yùn)行控制與管理平臺(tái)，將電力設(shè)備、電力運(yùn)行人員與用戶(hù)隨時(shí)隨地連接起來(lái)，將推動(dòng)分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、電動(dòng)車(chē)、智能家電、數(shù)據(jù)分析服務(wù)、系統(tǒng)運(yùn)維服務(wù)、電力系統(tǒng)調(diào)峰輔助服務(wù)、電力交易服務(wù)、高效綜合能源利用等新設(shè)備、新業(yè)務(wù)、新商業(yè)模式的發(fā)展，會(huì)圍繞電力系統(tǒng)形成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)鏈。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)的升級(jí)與發(fā)展提供了巨大的機(jī)遇。
在配電自動(dòng)化和信息化建設(shè)方面，國(guó)網(wǎng)山東電力一直處于領(lǐng)先地位，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)奠定了雄厚的基礎(chǔ)。我們將進(jìn)一步推動(dòng)與國(guó)家電網(wǎng)公司各單位的合作，開(kāi)展基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的新型配電終端研究，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)更全面的監(jiān)測(cè)分析，配網(wǎng)故障異常的更精準(zhǔn)定位診斷，為電力客戶(hù)提供更良好的服務(wù)交互。
