电力知识图谱:新技术解读(下)

这节是历史高大上,或炒了好几年的概念,不是最当红热门的,但还是可以用来立项论据的,可以列举很多,笔者就抽一些来谈。

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电力知识图谱:新技术解读(下)
历年新概念,发光发热中

一. 云大物移智链

“云大物移智链”指的是云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链这六项的合称,不是单单指一个信息技术。这六个方向本身又包含多种信息技术,所以不要误解成一种信息技术,这是一种统称。

电力知识图谱:新技术解读(下)
数字科技共生互补的生态圈

在新型电力系统下,电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段,让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

这个打包概念在电力公司已经热炒多年了,从16年前的“云大物移”,再到17年后加上“智链”2项,笔者在“国网信息化漫谈”中就有提到,加上这几年的变化,大概情况如下:

云计算:是对资源通过信息化技术达到有效管理,公有云,私有云,混合云;电力公司内部系统用,有用但范围很窄。大数据:是对海量数据整合分析之后,增强决策能力;理论上电力作为生产最无法规避(造假)的数据,上节也有说过,电力大数据有很大的想象空间,但受限于数据敏感性,目前应用范围较窄,可期望空间大。物联网:是通过信息传感设备实现物和物、人和物、人和人之间的互联互通。6大技术中应用最好的,对内的电力自动化每年投资巨大,应用也越来越深,对外的话,电力链接着无数物联网设备,想象空间很大。移动互联网:是将移动通信与互联网结合到一起,简单点理解就是通过手机、平板等移动设备代替计算机上网,达到用户所需的服务(看新闻、打游戏、购物等)。这个对电力来说主要也是自用,虽然有做国上国网之类的APP拓展民用市场,但受安全管制,很有限。人工智能:是具备感知、理解、行为和学习能力的信息技术系统,使机器像人一样理解、分析、决策,并根据经验学习。人工智能在工业领域就是要替换人的工作,电力是大工业,而且危险性很高,应用人工智能的商业价值就很高,刚好在下一节解析。

二. 人工智能

人工智能,简称AI,故名思意就是仿人工的智能,目标是让算机具备或超越人的一些能力,从而代替人的工作,特别是有技术(智能)含量的工作,比如驾驶汽车、分辨图形、写文章(审稿)、下棋、看病等。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

人工智能也算炒了好几年了,现在还是有一定热度,可以排到上一节,漏了。但这技术经过验证,商业价值极难挖掘,投资上已经降温了,放这节好像也有道理:)

电力行业外的人工智能,热门典型就是“阿尔法狗AlphaGo”、还有自动驾驶技术、AI客服、AI医生问诊、数字文档识别、翻译(搜索引擎上的,大家常用但没感觉)等,目前商业价值体现最大的是基于图像识别的人员监控(说的就是海康威视),其他的商业不是很好,像AI四小龙都是巨亏。

AI难推开主要原因有二:

第1个是大家现在都分析到的,AI算法实现难度大,精度不高,特别是从试验环境到实际运行验证,完全是两个结果,典型的就是自动驾驶,现实路况情况很多,容易识别错误出事。第2个原因大家很可能忽略,刚好和电力有关。我们看AI通常只看到AI取得重大突破,却忽视了AI的“能效”,AlphaGo大战柯洁时,功耗是250000W(即250kW,网上查的),而人脑的功率是20W,两者相差10000多倍,所以谈战斗力,肯定是AI高,但谈能效比,那AI就不行了。对于追求成本效率的工业来说,这区别就大了。所以人工智能就算解决了智能、精度,但不能解决能效比,还是推不开的(PS:听说监控集成商评价4大AI的智能摄像头,他们说AI算法更智能了,我就知道摄像头更热了)。

回过头来说电力,因为受限于上面说的人工智能限制,笔者已知的大规模推广的人工智能产品好像还没有。已知的人工智能产品,设备类的有摄像头(非电力独有)、巡检机器人、作业机器人、声纹检测、红外紫外分析、机械带电作业臂等,纯软件类大多与语义归纳有关,如投诉工单分类、设备故障诊断等,自愈、自动转供电这种算不算替代调度的人工智能?

总体来说,电力一直在向无人值守这方面发展,既然都不要或少要人员了,那人工智能肯定会推广的。

三. 新能源

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等。

新能源并不是全部是电力,比如像氢燃料车,但大部分还是会转化为电力,体现最多的就是风能、光伏。其实新能源因为不稳定,发电设备成本高,一直是依赖国家(包含中国和外国)补贴发展的,行业的发展都跟着国家政策走,赚着环保的钱,前两年碳排放的目标,让新能源火了。最新的消息是全球经济下行,美国、德国又要取消碳排放目标了,新能源股暴跌。

四. 5G通信

第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology,简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术,5G通讯设施是实现人机物互联的网络基础设施。

这个自从华为不能卖5G手机后,5G概念就很少听到了。5G主要优势在带宽高、时延低,缺点是穿透力弱、耗电量大(利好电力),说适用物联网?目前感觉5G在电力行业也没有什么特殊的应用,原来4G能干的,用5G也一样(如果是笔者未能听闻请指正)。5G对电力的最大的利好,是不是提高了用电量,那真是比其他新技术更利好电力啊:)

五. 北斗

北斗,是中国北斗卫星导航系统的简称,是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统,是国之重器,是国家空间基础设施。

北斗主要是为了国家安全,多了一个功能支持短报文通信,然后还支持高精度(依赖基站和设备)。电力是国之重器,安全也是一等大事,正好可以和北斗放在一个标题中。因为GPS免费,北斗民用根本没办法挣钱(除非政府强制),因此国家要发展北斗应用,就要叫国企们背起责任出钱搞了,国网就有专门做北斗的公司。

目前已知的北斗的特色应用就是在电信基站信号不好时,可以用短报文通信,可以在偏远地区支持智能电表、或灾害时基站坏了做应急通信(感觉用卫星电话不是更好点?)。至于定位功能,除开安全这一说,用GPS也一样,高精度这项,可能无人机巡检比较需要吧。

六. 储能

电力储能技术,储存电能的技术。在电力系统中,电能的生产和使用同时进行,且在数量上平衡。但用电量总在波动,同时还需考虑发电设备故障的可能性。因此系统中投入运行的发电设备容量往往高于用电量,从而可将多余的电能储存起来,以备用电量上升时调剂使用。

储能方式有抽水蓄能、电池蓄能、超导体蓄能、机械飞轮蓄能、压缩空气蓄能等。其中抽水蓄能最普遍。

储存的能量可以用做应急能源,也可以用于在电网负荷低的时候储能,在电网高负荷的时候输出能量,用于削峰填谷,减轻电网波动。

电力知识图谱:新技术解读(下)
储能的应用场景

储能是未来电力系统必要的组成部分,是不可少的。储能可以实现能量的时移应用,平抑风、光的间歇性,即用即发,通过削峰填谷实现收益,将电力供需之间的实时耦合改为跨时段耦合,丰富电力平衡的手段,实现低密度、波动性能源的高密度、可控性应用,达到类常规电源效果,成为高竞争力的能源。

这个说的是“物理储能”,虚拟电厂是借助“调度”的概念,做出可挪腾空间的“虚拟储能”,因此未来的“储能”或是“虚实结合”(好吧,发明新概念)。

七. 云边协同(边缘计算)

电力知识图谱:新技术解读(下)
云边协同示意图

“云边协同”,“云”指云计算,“边”指边缘计算。“云边协同”所示含义是:“云计算”和“边缘计算”互补工作。

边缘计算模型的提出,对云计算集中式模型的不足提供了新的解决思路,是适应技术发展需求的产物,但不能完全取代云计算,两者是协同运作的;通过云和边缘的紧密协同可以更好地满足各种应用场景的需求,从而放大两者的应用价值。边缘计算产业联盟提出云边协同包含基础设施即服务、平台即服务、软件即服务的多种协同,将网络、基础设施、服务和应用程序等都视为协同的对象。

这个词嘛,在报监测系统时特别有用,主站端叫云平台,终端叫边系统,一个系统两项高端(或者可以收两次钱^-^)。

八. 智能(配)电网

这个词有10年了吧,但配网一直是重点,就蛮提下。

智能电网简单来说,就是电力网络和IT的结合,采集电网各种数字化传感器的实时数据,结合电力设备的资产数据,通过IT手段监控、分析和统计这些数据,从而对电网进行智能和自动化的控制。

智能配网是智能电网的关键环节之一,通常10kV及以下的电力网络属于配电网络,但也有部分配电网有20kV电压等级网络架构,配电网是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分。

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