华为是如何用工业互联网重构国家电网的?

来源:钛媒体    |   发表于 2019-05-28

国家电网如何通过工业互联网改造实现蜕变?


5月27日,在2019数博会,由中国国际大数据产业博览会组委会主办、中国信息通信研究院承办的工业互联网应用发展论坛(IAF)上,华为技术有限公司高级副总裁张顺茂对华为的工业互联网实践发表演讲。



他表示,国家电网的互联网化是工业互联网转型的典型案例。我国的配电网和用电网存在巨大的问题,一个普通的配电小区有200多个配电设备,但这些设备都是看不见摸不着的亚终端,出现问题需要一个一个去换、去人工维修。从全国来讲,我国有480万个充电桩都处于未连接、不可管的状态,数字化程度低。张顺茂认为,国家电网配电、用电不可视等问题可以通过工业互联网来解决,


华为跟国家电网经过了一年多创新实践后,创新了一套方案——云管边端的协同”方案。首先新型的配网终端具有了边缘智能、计算智能的功能,这使得终端硬件平台化、计算化,而且具有向上和向下接入的能力,于是用户端的各种各样的传感器、开关、设备都可以接到新兴智能终端上来。这个终端拥有计算平台,可以承载一组APP,以后的新功能、新业务,就像手机下载APP一样可以轻松完成,原来的配电终端不用再次更换,这是一个非常大的优势。


第二步,通过在华为云上支持IOT的国网云平台连接各种各样的设备,包括大数据管理、AI的算法、视频的巡检、应用的开发,以支持各种各样的应用的敏捷开发。通过这样的架构,华为重构了整个国家电网的配电网和用电网,让整个配电网和用电网智能化、APP化、软件化、平台化。(本文首发钛媒体,作者/秦聪慧)



以下为张顺茂演讲全文,经钛媒体编辑整理:


各位领导、各位专家大家下午好!上午进行了一些对话,讲了工业互联网建设当中的一些成就和问题,下午我想给大家分享一个具体案例,这个案例是国家电网。


国家电网泛在电力物联网是国家第二张名片


为什么说国家电网泛在电力物联网是国家第二张名片?我们上午谈到工业互联网是一种新型的基础设施、是工业界新型的基础设施,它把ICT的这么多新技术应用到各行各业当中,让各行业进行数字化转型,包括网络化、智能化、个性服务等等各个方面,它的基础就是我们上午提到的很多涌现出来的ICT新型技术。工业互联网到底怎么落地?我们拿国家电网为例来说。


国家电网在历史上已经历了几个重大的投资,包括发电、输电、变电,这一块历史上的投资非常大,而且非常的成功。所以为什么我们的主题叫做第二张名片,因为过去电网的投资完成了国家电网第一张名片,我们知道这张电网是110千伏超高压电网的传输电,是全世界做的非常优秀的一张电网,国家的输电网是非常坚强的、高效的一张电网,即便在夏天耗电非常大的时候,也可以保证全中国人民生活、工厂运行的耗电需求。我们现在停电的比例越来越小,很大程度上取决于110千伏的主电网的投资,这是第一张名片。


但是国家电网同时看到我们末端配电网和用电网这一块还有很多问题,这一块没有数字化,我们现在碰到很多具体的问题。


比如是什么呢?这些问题我们拿一个具体的,比如以配电小区为例,这里面一个具体的配电小区有200多个配电的设备,基本上都是亚终端,看不见摸不着,出现问题都需要人去维修。出现问题各种影响非常大,甚至出现需要升级换代的时候,我们都需要一个个硬件去换,这是我们现在配网和用网存在巨大的问题。


而且这一块设备量巨大、存量市场大,全国480万充电桩,4.3亿剂量的表剂,都是属于未连接的状态,不可管的状态,数字化程度低、不可视。我们国家的新能源,比如光伏发电、充电桩等等,这些东西接入电网的需求很大,但是三星需求介入不足,很多发电、太阳能发电都浪费掉了,因为不能被接入电网当中分配出来,这是配电网当中出现的问题。


如何通过工业互联网解决“亚终端”问题


我们怎么通过工业互联网解决这个问题?我们跟国家电网经过了1年多的创新实践之后,一起创新了这样一套方案,我们称之为云管边端的协同方案。


首先在配网终端这一块,这是一个关键设备,就是新型智能配电终端,这个新型智能配电有一个什么样的作用?就相当于边缘计算的问题。在配件和用电侧,那么多的亚终端都用新型的具有边缘智能的终端代替,也就是说,终端硬件平台化、边缘计算化,而且具有向上和向下的接入能力,可以接入在用户端各式各样的传感器、开关、设备都可以接入新型智能终端上。而且这个终端具有计算平台,可以承载异处的APP,我们再需要什么新功能和新业务,像手机下载一个APP就可以了,不需要再更换配电终端了。


这些算力和APP从哪儿来?从云上来,电网里面我们称之为主站,我们在华为云上面建立了国网云,国网云里面有大数据的管理、AI算法、视频以及各式各样的敏捷开发,上面所有的维护和应用都是合作伙伴开发的。通过这样一个架构,我们重构了整个国家电网配电网和用电网,让整个配电网和用电网软件化、平台化、智能化。


我们看到华为提供什么?华为提供了软硬件的开放平台,就是我们刚才说的华为云工业互联网,在这个工业互联网基础之上我们支持电网行业里面各位应用开发值,上午有专家提到未来时代是一个一群小鱼吃大鱼的时代,我们认可这个观点。华为云上这么多应用开发者,光国家电网有50个APP开发层,这个开发层替代了原来VE的不太开放的系统。以后随着应用的越来越多,会有越来越多的开发。这个应用会下载到新型智能平台上,而在最末端各种用户的开关、传感器都提供物联网的操作系统。


我们之前做过一个最轻量级的物联网操作系统,在这上面增加通信的控维。在这上面和我们主站联系起来,构建了整个配电物联网。这样配电物联网我们实际上已经在很多省网里面(江苏、山东、广东)进行了一些试点和示范。确实起到了非常好的效果,电网的能力得到大幅度提高,实现了电网数据一个元、电网一张图,在线实施可控、可策;业务一条线,能力流、业务体现在一张图上。人工维护的成本、故障率、平均停电时间等等都得到了大幅度改善。


这样一个方案推出来以后经过试点效果非常好,之后国网非常开心,因为确实效果非常好。国家电网和华为一起做了顶层设计,发布了建网的标准,我们希望这些标准不仅仅在国内,我们希望把建网的标准推到IEC(国际电工委员会)。



而且国家电网今年初也发布了联网战略,智能电网+泛在电力物联网共同构成了能源互联网形成联网战略,支撑6个业务建设,对外、对内业务包括数据的共享等等,都将会基于这两张网进行建设。最终让它的能力得到四大方面的提高:融合创新、开放共享、泛在连接、全新感知,最终我们国家电网会有一个更大的提升,而且实现第二张名片向全世界呈现。谢谢大家!

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