在遠程通訊中，4G方案市場占有率繼續(xù)提高，5G電力專網(wǎng)的研究和應(yīng)用從未停下。有預(yù)計全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場將在本個十年的剩余時間內(nèi)從4G過渡到5G。到2028年，5G的出貨量將超過4G，成為全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組市場的領(lǐng)先技術(shù)。
從采集1.0邁向2.0
用電采集系統(tǒng)海量的數(shù)字和設(shè)備
用電信息采集系統(tǒng)目前，已經(jīng)接入智能電能表5.2億只，智能電能表覆蓋率99.99%，水表、燃氣表、熱量表600余萬只；終端設(shè)備近4600萬臺，用戶覆蓋率99.99%；日采集數(shù)據(jù)量達到650GB，累計采集數(shù)據(jù)量已達790TB，采集成功率達到99.49%；截止2020年，用電信息采集系統(tǒng)1.0已為公司營銷、交易、發(fā)展、調(diào)度、運檢、互聯(lián)網(wǎng)等多個專業(yè)部門、16個統(tǒng)推系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)，每天共享原始采集數(shù)據(jù)10億余條，分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)4億余條，有效支撐了營銷電費核算發(fā)行、市場化交易用戶清分結(jié)算、配網(wǎng)運行狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)度、電壓質(zhì)量監(jiān)測、公司大數(shù)據(jù)分析等40余項業(yè)務(wù)應(yīng)用。
對用電信息采集系統(tǒng)日益上漲的要求
“雙碳”目標和新型電力系統(tǒng)對建設(shè)智慧能源系統(tǒng)、提升新能源消納和存儲能力、加快電力市場改革等新興業(yè)務(wù)場景提出了明確要求；“十四五”期間，新能源、微電網(wǎng)、互動式設(shè)備將大量接入，居民用電需求快速增長，構(gòu)建“供電+能效”服務(wù)模式，對用電信息采集系統(tǒng)提出了更高要求。電力計量數(shù)字化轉(zhuǎn)型“采集1.0”系統(tǒng)已無法應(yīng)對日益多樣性的業(yè)務(wù)需求，因此，國網(wǎng)公司提出建設(shè)面向客戶側(cè)能源互聯(lián)網(wǎng)的新一代用電信息采集系統(tǒng)，即采集2.0。
采集系統(tǒng)2.0是國家電網(wǎng)公司營銷部牽頭組織，按照“感知數(shù)據(jù)總?cè)肟凇⒖刂浦噶羁偝隹凇倍ㄎ唤ǔ傻目蛻魝?cè)能源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)系統(tǒng)，遵循“架構(gòu)普適前瞻、技術(shù)穩(wěn)定先進、功能獨立擴展、界面量身定制”的設(shè)計思路，滿足海量終端設(shè)備“即插即采即用”需求。創(chuàng)新數(shù)字化實時協(xié)同工作場景和多樣的數(shù)智化應(yīng)用，全面探索基礎(chǔ)軟件國產(chǎn)化。，滿足“全量數(shù)據(jù)按需采集、設(shè)備狀態(tài)動態(tài)感知、臺區(qū)能源柔性控制、客戶需求應(yīng)用互動、數(shù)據(jù)靈活高效共享”五大核心業(yè)務(wù)主線保障需求。
采集2.0應(yīng)用情況
截至2021年年底，新一代用電信息采集系統(tǒng)(采集2.0)完成標準版軟件開發(fā)，已成功在國網(wǎng)江蘇、福建、浙江、安徽、河北、山東公司系統(tǒng)6家單位上線運行。采集2.0上線后運行穩(wěn)定，各項功能、性能、技術(shù)指標全部超過預(yù)期設(shè)計標準。
截止2021年年末，國網(wǎng)江蘇電力在雙軌運行的基礎(chǔ)上率先實現(xiàn)了采集2.0單軌運行。接下來要推動采集2.0的6家單位全部實現(xiàn)單軌運行，并在在其他單位推廣應(yīng)用采集2.0。
采集2.0能做什么？
與上一代用電信息采集系統(tǒng)相比，新一代用電信息采集系統(tǒng)具備多元化設(shè)備靈活接入能力，支持分布式能源、儲能、充電樁等設(shè)施接入，同時具備智能調(diào)度、實時在線研判等功能。
借助新式采集終端，新系統(tǒng)具備更高的末端低壓客戶用電行為感知能力，可通過多維度大海量數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建問題智能穿透分析的應(yīng)用新模式，拓展業(yè)務(wù)分析深度，縮短系統(tǒng)分析時間。
在采集時效性方面，該系統(tǒng)通過構(gòu)建一終端一電表一智能采集策略，實現(xiàn)分鐘級數(shù)據(jù)實時采集能力；采集2.0首負荷數(shù)據(jù)采集頻率由原來的1小時提升至全量15分鐘、重點1分鐘，各類異常和電量計算由原來的按日提升至實時計算，還因前置配置的數(shù)據(jù)清洗模型，使采集成功率與數(shù)據(jù)采集質(zhì)量均有所提高。
實現(xiàn)能量流、信息流、業(yè)務(wù)流、碳流的“四流融合”，打造一個“善學習、會思考、能分析、有溫度”的新型平臺，全面支撐能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下的多元融合高彈性電網(wǎng)建設(shè)，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)。
系統(tǒng)創(chuàng)新數(shù)字化實時協(xié)同工作場景，打造了采集“一屏掌控”、展示“一頁千面”、操作“一鍵智達”、分析“一貫到底”、成效“一覽無余”的數(shù)字化實時協(xié)同工作場景，全面提升各層級人員工作效率。
此外，江蘇在用電信息采集系統(tǒng)2.0的應(yīng)用領(lǐng)域還拓展至群租房治理、社區(qū)獨居老人關(guān)懷等，助力社會治理水平提升。
采集2.0的業(yè)務(wù)影響
對電表提出更高要求
為適應(yīng)采集2.0系統(tǒng)的建設(shè)，新一代智能電能表在滿足基礎(chǔ)的計量功能外，更需要滿足智能設(shè)備的靈活接入，實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的感知、采集和控制。2021年，智能電能表產(chǎn)品標準完全切換為2020版標準，滿足采集2.0系統(tǒng)建設(shè)的需求。2021年9月，智能物聯(lián)電能表全性能試驗檢測開始展開。
此外國網(wǎng)也在非介入式負荷辨識業(yè)務(wù)的發(fā)展，非介入式負荷辨識是指在智能物聯(lián)網(wǎng)表上安裝邊緣側(cè)計算模塊，提供精準的用電設(shè)備負荷、能耗、使用情況等分析。
目前，國網(wǎng)江蘇電力是國內(nèi)自主研究最深入、應(yīng)用規(guī)模最大的網(wǎng)省公司；國網(wǎng)新疆電力也在積極進行試點應(yīng)用：2021年國網(wǎng)新疆電力組建技術(shù)團隊自主研發(fā)了基于非介入式負荷辨識技術(shù)的電力物聯(lián)感知平臺，并于2021年11月在昌吉回族自治州昌吉市佃壩鎮(zhèn)開展非介入式負荷辨識技術(shù)線下應(yīng)用試點。2022國網(wǎng)新疆電力計劃在昌吉州、伊犁州等地安裝200余臺智能物聯(lián)網(wǎng)電能表，將當?shù)刂饕放_區(qū)用電負荷情況接入物電力聯(lián)感知平臺，持續(xù)拓展非介入式負荷辨識技術(shù)線下試點范圍。
隨著采集2.0和智能物聯(lián)電能表的建設(shè)，非介入式負荷辨識也受到更多的關(guān)注。
對通信提出更高要求
采集2.0系統(tǒng)支持各類用能設(shè)備的全接入、全采集、全控制，滿足多類型傳感控制設(shè)備接入與感知需求；采集內(nèi)容從“電量”數(shù)據(jù)擴展到“電力”數(shù)據(jù)采集；采集方式從“定時單次”采集向“實時高頻”采集轉(zhuǎn)變；采集頻次從“日數(shù)據(jù)采集”提升至“分鐘級感知”。連接設(shè)備更廣，通信數(shù)據(jù)更大，時延性更低都對通信方式提出來更好的要求。
本地通信方式中，載波通信技術(shù)占據(jù)著用采系統(tǒng)最主要的地位，目前國網(wǎng)PLC向HPLC的升級進程已經(jīng)過半，雙模升級正在起步階段。隨著雙碳政策和采集2.0系統(tǒng)的推進、雙限實施以及電價市場化，高速電力載波雙模通信將有望成為未來電網(wǎng)采購中高速增長的需求。同時雙模通信也是國網(wǎng)計量中心現(xiàn)在一個重要的試點和推廣方向。
而在遠程通訊中，4G方案市場占有率繼續(xù)提高，5G電力專網(wǎng)的研究和應(yīng)用從未停下。有預(yù)計全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場將在本個十年的剩余時間內(nèi)從4G過渡到5G。到2028年，5G的出貨量將超過4G，成為全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組市場的領(lǐng)先技術(shù)。采集2.0系統(tǒng)可以充分利用5G、北斗通信與大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)手段，進一步提升系統(tǒng)的伸縮性、易用性和穩(wěn)定性，支持用戶側(cè)能源設(shè)備的廣泛接入，滿足綜合能源感知設(shè)備的“即插、即采、即用”，有效整合能源信息與用電數(shù)據(jù)，推動營銷業(yè)務(wù)數(shù)字化發(fā)展，繁榮數(shù)字化生態(tài)。
