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泛在电力物联网的目标是实现电力系统各环节万物互联、人机交互，形成具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。而就目前电网的计算和分析能力还十分欠缺。国网就泛在电力物联网提出“芯-端-边-网-云”的总体架构，其中边指的是通过部署边缘计算装置、分布式数据中心等，构建边缘计算能力。 边缘计算的优势及其在电力的应用场景 在传统的电力计算中，各个电力的终端采集到的数据将传输到主站统一集中处理。而在泛在电力物联网中，各种增长的电力终端设备和业务应用会产生海量的数据，这些数据传输和处理将给主站造成巨大的压力，且高时延和安全性也无法满足新业务形态的要求。 而边缘计算就近用户侧提供服务，将大量的计算下放到执行端降低主站压力，满足实时数据的分析处理和低时延的业务要求，降低运维成本，提高系统效率。同时，边缘的智能化可以保证数据的安全，帮助电网规避风险。基于边缘计算的优势，其在电力拥有丰富的应用场景。 综合能源管理 边缘计算作为解决最后一公里问题的技术，可以实现本地化的高效调度与监控，将使区域性综合能源管理变得更“智慧”。面对分布式发电、储能、用户微网等情况复杂、难实时监控管理，利用边缘计算优化新能源管理，实时源荷预测和协调控制，实现分布式新能源的有序并网，促进清洁能源消纳和绿色能源转型。 输电线路实时监测 输电线路很多位于偏远地区，网络环境差、人工难以实时监控。有些企业将边缘计算应用于输电线路和周围环境的监测，比如江行智能这个公司，用边缘计算设备对传感器、监控摄像头等数据直接分析，识别潜在威胁电网安全的物体，包括人、车、火和电击等，只将需要进行预警的信息上传至云端，从而大幅降低通信带宽开销和计算延迟。 低压故障主动研判 低压故障主动研判由于涉及到大量的终端，传统集中到主站再进行信息处理难以实现。在区域性电网内基于边缘计算能力进行智能运检处置则可以实现较好的实时性，从而获得更佳的用户体验。基于电能表及配变的运行信息及停复电上报事件，结合低压线路、配变、中压线路支线开关的状态信息，利用供电服务指挥系统智能研判功能，实现故障范围自动判定及时应对故障和风险，同时降低运维成本。 “多站融合” 国网信通产业集团北京分公司副总经理在“多站融合建设与运营的思考”的演讲中说：“多站融合”是指以变电站为基础，建设数据中心站，并根据实际情况建设5G基站、北斗地基增强站、充电桩、储能站等，是打造三型两网的重要措施。而提供边缘计算是“多站融合”数据中心最具商业及共享价值的发展方向。边缘数据中心与大数据中心紧密协同，通过“集中管理”和“分布式服务”方式，改变企业原有信息化基础服务设施部署方式、支持新兴智能化服务应用需求。 此外，边缘计算还可以普遍运用在低时延、被带宽网络限制、海量接入的场景中，比如应用于家庭能源网关、有序用电管理系统、实现配电变压台状态全面感知、低压故障主动研判、电力需求侧响应、分布式光伏“孤岛”预警、电动汽车有序充电及用户用能监测、非侵入式负荷监测等应用。 边缘计算的前景展望 边缘计算应用场景产业发展空间大，未来边缘计算将成为泛在电力物联网的关键技术。有关数据表明：目前国网已拥有庞大的联网设备规模与海量数据接入智能电表等各类终端5.4亿台，采集数据日增量超过60TB，覆盖全国约4.71亿客户的用电信息实现在线采集，车联网接入充电桩超过28万个。规划到2030年，接入系统的设备数量将达到20亿，整个泛在电力物联网有望成为接入设备最多的物联网生态圈，而其中40%-50%的数据需要在网络边缘侧分析、处理和存储。 |
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