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“十四五”3万亿元投入电网转型升级 志翔科技打造云边协同电力大数据分析平台

  • 世睿
  • 2022-06-01 10:26:04
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摘要: 中国网科技6月1日讯(记者 汪海)产业数字化转型浪潮下,工业互联网逐渐从粗放式管理转向精细化管理,提高社会治理效率和经济效益...

  中国网科技6月1日讯(记者 汪海)产业数字化转型浪潮下,工业互联网逐渐从粗放式管理转向精细化管理,提高社会治理效率和经济效益,驱动实现“双碳”目标。随着大数据、人工智能、云计算、物联网等新技术的应用,传统能源电力焕发新活力,推动建设数字基础设施。

  2022年中国国际大数据产业博览会(简称“数博会”)上,国内工业大数据创新企业志翔科技展示了工业大数据产品在电力行业的应用和成果。近年来,志翔科技围绕电力大数据生态,孵化了系列智能电力大数据分析平台产品、SaaS服务产品和终端边缘计算产品,并在电网企业广泛应用,有力支撑国家新型电力系统建设。

  上线智能电表失准分析产品,助力电力行业数字化转型

  “数据是数字经济时代的关键生产要素,是国家基础性战略性资源,是推动经济社会高质量发展的重要引擎。”工业和信息化部部长肖亚庆在数博会中表示,要加快建设数字基础设施,坚持适度超前建设。

  电网是重要的能源基础设施,关系国计民生和国家能源安全,2021年中国全社会用电量达83128亿千瓦时。近年来电力企业大力推进数字化转型,加强数字基础设施建设。志翔科技深耕电力大数据领域,其在过去5年的发展路径折射出电力行业数字化转型路径。

  志翔科技最早瞄准的是智能电表状态评价与更换产品。

  我国于2009年开始换装智能电表,截至目前已有近6亿只智能电表安装运行。传统模式下,电力公司主要通过“首次检定、到期轮换”的方式来保证智能电表的计量准确可靠。

  这种方式需要大量人力财力资源投入,且并不能很好解决智能电表运行期内状态监测和评估问题,且根据对即将到期的智能电表抽样检定数据统计,其中99%以上还能继续使用。志翔科技联合创始人蒋天仪博士给中国网科技记者粗略地算了一笔账,如果一只智能电表价值为200元,加上拆卸、运输、检测和安装等环节,更换一只智能电表的成本预计接近400元。全国现有约6亿只在运智能电表,按照8年到期更换要求,平均一年换表近8000万,所需的资金投入则超过百亿元,同时还会产生大量的电子垃圾,这也不符合我国对于绿色环保经济的要求。

  电力智能化管理势在必行。但早在面向消费者领域广泛应用的大数据分析并未渗透到电力行业,如何推动电力系统数字化转型是一项极其繁复的大工程。电力生产与消费系统包含发电、输电、变电、配电、用电五个环节,电力大数据具有覆盖范围广、价值密度高、实时准确性强、准确性高等特点,每年呈现PB级(1PB=1024TB) 的速度增长。

  为了精细化分析海量电力大数据,志翔科技从2016年开始与中国电科院合作,经过近3年的实验室研究建模和实地试点验证,不断的迭代算法、打磨优化,终于在2019年正式推出并落地应用了智能电表状态评价与更换第一代产品。通过分析各类用电数据发现问题,实现对智能电表的在线监测与按需更换。

  该产品极大提升智能电能表精细化运维管理水平,创新了运行中的智能电表监管模式,对行业发展具有里程碑式意义。其在全国推广后,预计可每年为电力企业节约数十亿换表投入,有助于电力企业推进绿色低碳转型。

  驶入电力大数据“无人区”,构筑竞争壁垒

  “0到1”的冷启动过程并不容易,蒋天仪直言“这是一个苦活脏活累活”。他回忆道,项目初期,团队在实验室里建模分析,对智能电表误差分析准确率特别高,但在试点过程中,却发现不同地区实用结果良莠不齐,无论怎么调整模型也无法得到理想结果。经过分析发现,问题出在数据本身,诸如电能表采集数据时钟对不齐、配电区和用户关系异常等数据质量问题给分析带来新的难题。

  为保证分析结果的高准确率,志翔科技投入了大量精力到海量杂乱数据的清洗、处理和过滤,研发了近百项数据质量检测、异常数据降噪的算法模型,用于智能化清洗和治理数据。准确的数据素材是精准分析的前提,正是这些繁琐的前期工作,让后续产品的研发和应用效果提升、事半功倍。

  需要攻克的还不仅是技术难题,志翔科技所涉足的电力大数据领域算得上是 “无人区”,市场上现成可用的人才很少,发掘并培养复合型人才,组建一个强大的技术团队是志翔面临的另一个挑战。

  志翔科技招募了一群在电力深耕十几年甚至几十年的行业老兵,以帮助团队加强公司对电力业务的理解。电网涉及诸多物理设备,诸如变压器、采集终端、智能电表等。蒋天仪分析:“我们不仅要对这些设备熟悉,基于电力拓扑和设备构建分析模型,还要有较强的数学建模能力,即抽象简化的能力。总结来说要兼备很强的物理、数学能力和行业知识,以及大数据平台架构、算法技术等能力。”

  电力企业数字化转型大势所趋。工信部印发的《十四五大数据产业发展规划》提出加快工业互联网、智能电网等领域的布局,强化电力大数据的深度应用,助力电厂智能化升级。“十四五”期间,国家电网和南方电网累计计划投资近3万亿元推进电网转型升级,较“十三五”时期增加了3000亿元左右。

  潜力巨大的市场即将喷薄而出,为何并未见到激烈的厮杀?很重要的原因之一也在于电力大数据领域极高的技术门槛。一些行业体系内的公司虽然熟悉业务,但大数据的技术能力是短板。而许多顶尖的大数据技术企业,在对行业业务和市场的理解又远远不够。

  因此,在业务专业知识上的丰富经验,和在大数据技术能力的深厚积累,加上已在电力市场摸爬滚打几年完成了大数据技术平台的构建,和拳头产品打磨与成功落地应用,这些都为志翔科技构筑起牢固的护城河,为其后在电力大数据领域大施拳脚打下了基础。

  开拓电力大数据SaaS服务,降本增效

  在电力大数据精耕细作5年的志翔科技按下加速键,驶入快车道。

  在蒋天仪看来,电力行业是大数据应用的优质沃土,电力市场蕴藏着丰富数据价值有待挖掘。处于电力市场的特殊属性,在大数据应用层面,电力企业的需求明确且统一,各电企间数据的格式和规范也基本一致。志翔科技研发的大数据解决方案落地后可以快速复制拓展,不受限于地域和企业间的差异化,省去了定制化开发的成本。

  自2019年投入使用,志翔科技持续优化,如今智能电表状态评价和更换产品已完成了多次升级,在分析性能、准确性方面进一步提升。截至目前,已服务于国网、南网和各地电力企业在全国30个网省,数亿只在运智能电表的在线监测和准确运行。

  除了智能电表状态评价与更换产品,志翔科技也在向电力更多场景不断拓展,将同源技术应用孵化出大数据SaaS服务产品和大数据终端产品,并向电力、泛电力甚至能源的更多行业延伸产品服务触角。

  其中,志翔电力大数据SaaS服务就是将失准分析技术应用在窃电分析、线损监测治理和台区拓扑分析等业务难题上。通过大数据分析技术和工具,替代原有的简单关联分析、人工摸排监测等效率低下、误报率高,并且还存在诸多安全隐患的传统手段,帮电力企业实现更高效、准确的智能化窃电分析、电网线损治理,在台区拓扑识别准确率上可以高达95%。

  云边端协同,实现电力大数据分析闭环,助力电力智能化应用落地

  志翔电力大数据终端产品则是利用智能采集终端和智能电表作为载体,让大数据分析能力在电力应用场景上的更进一步拓展。

  其中的台区智能AI管理单元产品,就是通过在配电台区集中器上配置边缘计算模块,用以提升数据采集质量和更高效地侦测用电设备,提高电力公司管理效率。它和志翔科技电力大数据分析平台产品能很好的形成云边协同,实现大数据分析支撑业务高效闭环管理。

  另一个产品——非介入式负荷辨识产品,则通过在智能物联网表上安装边缘侧计算模块,提供精准的用电设备负荷、能耗、使用情况等分析。

  电力公司利用非介入式负荷分析产品,监测终端用电情况,为用电高峰期制定终端用户错峰用电方案提供有力数据支撑。2021年由于电力供需不平衡问题,部分地区相继采取了限电的措施,工业企业被迫停电停工。电力公司需要具备统筹调配资源的能力,科学制定实施有序用电方案,尤其在“能耗双控”的目标下,电力公司背负维护供电秩序平衡,提升能效管理的责任。

  在环保监测领域,还可以通过非介入式负荷分析产品,让环保监管部门实时了解企业生产和治污设施工况运行情况,提升远程执法监管效果,并降低数据采集以及监管成本。

  不止在工业企业,非介入式负荷分析产品的应用还可深入到老百姓的日常生活。在消防安全管理方面,通过监测和分析用户用电情况,可以防范不合规的两轮电动车入户充电,从而有效避免火灾问题。在物业管理方面,按规定商业楼宇内夜间严禁住人,传统的办法是安排人为巡检,如今非介入式负荷分析产品就能替代人工进行自动监测。潜在的业务应用场景还包括智能家居、社区关怀,以及应急管理安全的安全用电监测等。

  非介入式负荷分析属于创新业务,应用场景想象空间巨大。志翔科技也正和电力企业共同探索更多的应用场景。在产品技术能力上,经电力系统测评,其在多项性能效果上明显领先于同行。此外,志翔科技也正在和行业有关部门共同制定相关标准。

  电力企业“十四五”智能电网建设加速推进,促进能源电力行业高质量发展。志翔科技在用电侧打造了云边端协同发展的一体化系统,蒋天仪表示,未来志翔科技将进一步向电力“发、输、变、配、用”各环节,和泛电力、能源以及更多工业领域迈进。

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