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智能电网与信息化——王继业

行业上下游中国仪表网2012年11月08日 17:33人气:21444

  由中国电机工程学会电力信息化专委会、国网信息通信有限公司主办的、北极星电力网全程直播的2012电力信息化年会上,国网公司王继业主任在本次大会上做了以《智能电网与信息化》为题目的主题演讲,以下为现场文字直播:
  
  尊敬的各位领导、各位代表大家好。我非常高兴跟大家在一起参加我们电力信息化的盛会,十年了刚才我说想了一下十年基本上每一年我都来,有的时候作为会议的组织者有的时候是作为会议的嘉宾,每一年都来。十年来我们应该说见证了电力信息化的发展路程。过去信息化总体来讲比较散,大家在信息化方面也比较自发,没有形成一个体系,信息孤岛非常的严重。各单位的信息化在本单位的支撑水平也很差,没有起到应有的作用。
  
  经过这十年的努力,大家现在逐步的由一个辅助性的专业向主专业发展或者是过去我们还谈不上专业,现在大家已经意识到信息专业已经成为了各单位的支撑性、引领性的专业。而且现在我们信息化在各电力企业中应该说起到了非常大的作用,尤其是中央电力企业信息化的总体水平也去过去有了长足的进步。所以作为从事这一项工作时间比较长的工作者来讲感觉非常的欣慰。
  
  今天跟大家交流的是关于信息化和工业化融合的问题,就是智能电网。所以今天可能不多讲我们在管理信息化方面做了哪些事情,更多的是跟大家探讨一下我们信息化在智能电网中是怎么用的,现在是怎么做的,都有哪些事情,就这个问题多进行探讨。
  
  首先关于智能电网的内涵。刚才董司长谈到了第三次工业革命,能源网络和互联网的结合,李福庆一本书告诉大家下一步的发展是能源网络和互联网络的结合,这个结合在我们行业就是智能电网。智能电网应该说从2000年开始欧洲,美国纷纷在这方面进行了探索,欧洲侧重于新能源的接入,侧重于客户的服务。美国可能侧重于电网架构整体提高,侧重于分布式能源发展。各个国家按照自己的特点都有解决问题的侧重点。对于中国来讲我们也认识到我们从发电、输电、变电、配电、用电几个方面全方位的进行发展。所以国家电网公司有一个定义现在也基本上被大家所接受。智能电网是以特高压为骨架,具有信息化,互动化,自动化的特征。这里面信息化是它的实施基础,自动化是它实现手段,互动化是它内在的要求。所以我们说智能电网的实现最终是达到电网的坚强、自育,兼容,安全可靠,开放灵活,集成度化。信息化是一个最重要的基础之一。
  
  智能电网从2009年国家电网公司全面推动几年来,一直在各个领域加大力度做了大量的工作,可以说取得了重要的成果,有这么几个方面也和大家报告一下。我们有特高压技术,一千伏特和八百伏特的超远距离,超大规模的输电。还有电网接纳新能源的能力显著的增强,西方国家对这个看的更重一些我们实际上在这些方面有也有了很大的突破。这个数据是到去年底,我们的风电是4000多万千瓦,实际上前不久已经超过了5000多万千瓦,中国已经成为风电第一大国,我们已经有5000多万千瓦接入到我们电网里面去。太阳能发电超过40多万千瓦,另外我们在张家口建立了一个风光储示范工程,前不求我们政协主席贾庆林,科技部部长万刚同志都到这个基地考察,风光储基地是30万千万的输送。国家电网区域建设智能变电站是55座,电动汽车便点充电站是22座,已经超过了1亿支的智能电表。我们信息和通讯网络覆盖率达到100%,初步建成了集团企业一体化的信息系统,对于电网的管理能力,管理水平持续的提升。建成特高压,工程力学事业基地,建成了一系列事业中心获得了专利1500多项,我们在电网技术标准体系方面不断的健全,发布了企业标准267项,行业标准39项,国家标准20项,委托编制的国际标准7项。这一切都是中国在智能电网方面近期尤其是国家电网公司取得的成果。
  
  智能电网取得的这些成果我们信息技术,通讯技术在里面发挥了什么作用,我们也有归纳,我把它分为四类。信息技术在智能电网中的应用一类是检测控制类应用,还有流程作业类的应用,第三类是数据分析类的应用,第四类是公共基础支撑的应用。这四类信息技术基本上支撑了智能电网的全面应用。
  
  监测控制类的应用主要是对电网相关设备,状态进行在线数字化采集,实际上互联网的广泛应用基本是属于监测控制类。我们所有的数据采集回来以后要进行一系列的加工、处理和反馈,这是我们流程作业类的应用。
  
  对所有的历史数据加工处理后的历史数据通过建立模型,数据挖掘,在线分析等等,构成了数据风险,所以我们今天会议主题叫大数据,事实上智能电网的广泛建立以后数据会越来越多,越来越大。而且很多的实施数据需要我们建立模型,进行数据的挖掘,进行在线服务器。
  
  第四类应用是公共基础的支撑,就是指信息网络,传输网络,通讯网络,数据中心一体化平台等等。所以这四类应用支撑了智能电网在各方面的全面提升。现在来看公共基础类的应用应该说在电力行业,电网企业应该是比较完备的。监测控制类的应用现在作为基础性的工作已经大量在采用了,但是还不全,还不完善,所以还需要进一步按照物联网相关技术进一步的进行完善。
  
  流程作业类的应用现在通过管理信息系统的建立逐步进行了一系列完善和提升。这个工作也基本具备条件了,现在我们比较缺的可能就是数据分析类的。我们现在在数据分析类方面我认为应该说刚刚起步或者说准备起步还没有发展起来。这就是信息化在智能电网应用的四类。
  
  我们从另外一个纬度看一下,发电、输电、变电,配电,用电,调电,我们的信息技术有哪些方面?我说首先底层有两个东西,第一个是一体化的信息平台,一个是物联网、云计算最新的信息技术,包括我们大数据,包括今天的主题宽带中国,这作为一个基础支撑。在每一个领域都应用了大量的信息技术比如说在发电领域我们有新能源电网接入技术,也有购电决策分析技术。在输电领域有数字化勘测技术,有输电巡检技术,在变电领域有社会状态解决技术,在配电领域有配电生产管理技术,有现场作业管理技术,在用电领域有用典信息采集技术,有电动汽车网络运营管理处理技术。在调度领域我们有实时监测和预警技术,还有电网检测的技术等等。
  
  就是说我们各类技术在分类归纳到六大阶段也有不同的应用。这是从另外一个纬度看的。
  
  我们再从一个三维纬度看,发电,输电,配电,用电,在不同的行业按照信息流的采集、传输、存储、处理和展示,这个纬度看的话也有不同的内容。按照业务流看,从电力业务的规划、设计、介质、运行和管理也有不同的内容。这几个纬度看我们在每一个业务阶段都有不同的信息化的应用领域,都有不同的信息技术的实现内容。按照这三个纬度最终的实现,智能电网最终就会实现电力流、业务流和信息流三流合一。
  
  所以我们讲到三流合一我越来越感觉到智能电网建成以后我们这三流合一真正落地成为现实,否则我们还有很多内容处于空白,没有解决。这个地方就不展开讲了,涉及到内容比较多。这是关于智能电网的信息技术。
  
  第三个方面跟大家谈一下国家电网公司这是如何实现这些信息技术,如何把这些信息技术运用到智能电网中,国家电网公司信息化在很多场合下也讲过,在座各位也比较了解我们主要是在十一五期间2006年的时候有一个比较大的举动。通过建立国家电网SG186工程我们建立企业集团级一体化的信息系统,这一套信息系统的建成可以说夯实了业务发展的信息基础,根本扭转了信息化滞后于电网发展和企业管理的被动局面。有效的支撑了企业在管理和电网发展这方面的需求。比如说今年国家电网有十几个省级电力公司进行三级五大的变革,大规模,大建设,大运行,大检修,大基建。这几个体系的建立应该说依赖于信息化平台的支撑,如果没有信息化平台的支撑三级五大是不可实现的,或者是很难实现的。
  
  所以我们进入2011年之后由于这一套系统的建立,支撑了公司的管理变革,支撑了公司的电网发展。目前国家电网企业一体化的信息系统规模是比较大的,在用信息系统设备600多万台,应用系统两级部署2300套,实际上这有了大量的精减。过去不完全统计是上万套,现在是22类2300套,我们认为信息系统以后还要进一步的集中,以后的信息系统会更少。比如说我们电解会也抓电力行业的电力保护,最早备案的信息系统有一万多个,三级系统有两千多个,四级系统在全国各行业里面是最多的。经过这几年信息系统不断的整合,我们在2010第年底整个国家电网公司的信息系统数量降到1800套。所以我们集约化程度越来越高,但是单套系统的规模越来越大,它覆盖了整个国家层面,省公司层面,地市层面,这个规模非常大。
  
  这个系统管理人力资源员工是150多万人,系统日均使用人数达到70万,每一天在线用户数是将近40万,有40万同时在线在系统中进行业务流程的处理,通过这个系统效率有了很大的提升。比如说有效的固化流程,管理标准,财务和业务的融合,物资的集中监控,仓库库存的动态监控和有效的调配。这些方面在过去都是不可想象的。我们现在电子招商标系统已经实现了一个系统内采购,这个系统每一天招标的标数是几千个,一个一百亿的标一个礼拜就可以全部完成,这在过去是不可能的,过去这么大规模的招标至少得几个月。现在的效率明显提升了。
  
  实现业务处理周期平均缩短了30%,所有各项业务周期缩短30%。比如说财务的月结速度平均缩短50%,电费的资金到账时间是缩短了70%,效益也明显的增加,这个效益非常的明显,我们各个专业各个单位已经认识到了。你像电费回收,废旧物资,过去都是线下卖,现在通过网上竞拍一年全公司就这一项多收入资金7、8个亿,就是废旧物资拍卖一家就7、8个亿,效益非常明显。我们的信息系统你看电子招投标系统这个系统开发也就几千万,所以说我们的投入已经确确实实明显得到了回报。
  
  智能电网对信息化的要求刚才讲了,信息化,自动化和互动化,我们归纳了一下这四个方面有新的要求,一个是按照接入,一个是海量存储,一个是实时监测,一个是智能分析,我们要支撑各类系统的安全性,要建设多渠道用户的入口,提升信息双向交互的安全防护能力,信息安全越来越重要。尤其是智能电网。
  
  还有海量存储,就是大数据,这么多数据来了我们怎么存,这一项工作已经建立了海量准实时数据存储平台,建立了STC数据模型,所有的数据以统一的模型进行存储这样有利于对信息共享和进一步的加工和处理。另外就是实时监测,主要是提升设备的监测能力。智能分析就是讲到对大数据要有一系列的智能分析能力,要进行决策分析,数据挖掘。我们分析了以后这几个方面对我们现有的信息系统是一些新的需求。为此,为了应对新的挑战,国家电网公司我们提出来在186基础上建立覆盖面更广,集成度更深,智能化更高,安全性更强,可视化更优的新型IT架构。现在通过2011年和2012年的工作我们可以说在这6个方面都有了一系列的成果,同时我们信息系统也要进一步的由186向ERP过渡,这个过渡就是通过平台集中,业务融合,决策智能,安全适用这方面,就是由186过渡成ERP。这是我们在座大家有所了解的。
  
  主要的内容应该不变,主题架构也不变,应该说内容更全面了,而且更赋予新的内涵。平台集中主要是在信息网络方面要建设广泛覆盖的信息接入和高性能的骨干信息网络,主要在前端信息接入方面,变电,监测,充电站这些方面对信息网络进一步进行沟通,最终要达到网络覆盖率是百分之百。
  
  在平台集中方面我们还要通过3D集中灾备中心的建设,最终形成3D数据中心,实现对设备的整合,共享和虚拟化,最终实现对设备的资源动态的调整。这也是我们下一步发展的方向。
  
  在应用方面进一步提升和完善十大业务应用,全面支撑智能电网六个环节的需求,同时在资产全寿命,能量全过程,客户全方位和核心资源方面进行横向的打通。真正实现业务融合和数据共享。
  
  在决策智能方面就是构建智能完善的决策体系,一层是在经营管理上要构建各个专业的智能辅助决策分析体系,再有在公司层面建立战略决策分析。安全适用方面要由过去信息安全的防御体系变更为信息安全主动防御体系,这样在我们安全管理,安全基础设施方面都在过去基础上有进一步的提升。
  
  另外我们还要在总部和两省市公司,信息系统调度预行监控中心基础上进一步完善两层调度,三层检修,全面支撑和保障系统的安全稳定运行。SGERP我们采用基于企业架构理论实施新的方法,这个方法是SGEA这样的架构,四层是策略层,管理层和实施层。目前从2011年开始我们所有实施新的项目全部是按照这SGEA新的架构体系实施的,可以说更加科学和合理,具备一定的全局观念。
  
  SGERP支撑电网的业务架构,我们对它的业务架构进行全面得分析,从企业管理,客户管理,电能管理,资产管理和管理支持各方面进行了详细的分析。另外在业务架构的基础我们分析了应用架构,也有规划计划管理,营销管理,项目生产管理,人财物管理等等,在这个基础上我们对它的数据架构进行了剖析,对各种不同种类的数据通过结构化数据中心,非结构化数据中心,历史实时数据中心和空间地理数据中心,那么建立模型进行数据的流转,进行主数据的管理。最终形成智能电网六个环节的支撑。
  
  技术架构就是按照开发环境,生产环境和运行环境,三类环境的要求我们在系统新的建设过程中比较规范的实现了公共服务,数据服务,安全服务,应用服务,集成服务和交互。这是四类架构在SGERP中的应用。
  
  下面简单把我们近期在智能电网方面重点工作和进展给大家报告一下。刚才李院士讲了空间高程,我们电网空间信息服务平台GRS也作为智能电网重要的基础平台,现在已经在全面建设了。这个平台将来要服务于生产管理,营销管理,运行管理,规划设计,一体指挥等等,各个专业都使用一个平台进行工作。目前这个平台已经是在各省市公司全面建了。
  
  另外就是输变电设备监测,把这个输变电的设备运行的状态,实施感知,分析诊断,评估监测以后进行统一的管理,生产系统进行统一的管理,现在这个系统已经在27家输变电设备在建成了,全公司的系统已经基本建成了。同时这个系统是工信部两化融合的示范项目。
  
  再有一个是用电信息采集,根据讲我们的智能电表已经超过了一亿支,用电信息采集就是把这一亿支电表信息采集过来,通过采集终端安全接入到我们后台的主站管理系统,现在这个系统在全面推进,另外就是电动汽车充换电服务,电动汽车下一步发展是比较大的,我们初步建立了换电站,我们服务管理运营系统对所有的电动汽车,对所有的电池要进行动态的管理,提供电动汽车充换电自动的支付性,提供这一系列的手段还要进行监测,这个正在十家单位进行推广。
  
  另外就是95598互动服务网站的建立,通过智能电表安装以后我们要对现有的互动服务网站进行升级改造,最终要达到什么目的呢?就是像老百姓买电话费一样在我们网站上很方便的购电。国家电网公司已经成立了公司总部的客户服务中心,将来要建立公司统一的一个95598服务网站,为所有的用户体现一系列业务办理和增值的业务服务。
  
  营销和故障抢修工作也在全面的推进这是移动作业。
  
  还有电网统一视频接入平台,要借用两级,公司一级,各省公司一级要建立两级视频统一管理平台,国家电网公司全系统几十万个视频摄象头统一管理起来,最终达到我们各个层级,各个系统可以实时的调用,对所有的现场事实状态进行实时监控。这个试点工作已经完成了,开发工作已经完成,现在正在进行推广。
  
  另外一个是关于云计算资源管理平台,现在国家电网我们已经开发了云资源的管理平台,这个管理平台位于云计算的底层,就是在ASSA层面,在灾备中心,在省市公司已经进行试点,效果是非常好的。最终目的达到对于我们数据中心的所有服务器,网络要进行统一的虚拟化的统一管理。所以到那时候我们以后就不是一个业务系统对应一套设备,而是后台设备自动调配。所以业务部门以后就不能说你给我配多少服务器了在我的云计算管理平台里面我是自动调配,按需配置,你需要多少系统就自动给你配多少。所以我们认为云计算虽然大家总在喊云里雾里,但是在基础资源层面我认为还是可以落地的。这个云在资源管理方面变为雨是没有问题的。
  
  另外一个对我们电力企业讲可能和社会上大家讲的,我知道咱们论坛里面还有一些关于云的构想,对于互联网上的云还是有区别的,我们可能更多着重于考虑自己内部的私有云,也就是说作为我们企业内部,网络内部的私有云看我们可以有云的服务统一管理,另外逐步也要对软件进行SAAS,对于平台PAAS逐步的开放上层的云服务。这样构建了我们电力企业内部私有云。这个云计算管理平台我们下一步也要全面的推广,我们认为对于提高设备的利用效率是有很大好处的。
  
  前面这几项工作都是作为推进智能电网的几项重点,现在我们也都在全面推进。国家智能电网应该说有三个阶段,信息化的支撑我们也是按照这三个阶段进行的。目前处于第二阶段到2015年我们全面初步建成,到2020年我们可以实现全面建成和引领完善,进一步的提升。最终是我们打造基于云分析,管理控制,智能处理,业务操作的智能作业三层智能应用。实现电力流,信息流,和业务流三流合一,最终全面提成坚强智能电网的发展。今天我的内容就到这里,谢谢大家。
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