7大重點工程助推智能電網實現電力大數據與大電網智能監控

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工業和信息化部發布了《大數據產業發展規劃（2016－2020年）》。參照該規劃指導思想、發展目標、重點任務、重大工程、保障措施等內容，聚焦電力大數據與大電網智能監控領域，以期促進大數據技術在全球能源互聯網建設中的深度應用和創新發展。

智慧能源系統與電力大數據的發展需求為了有效應對日益嚴重的環境污染、氣候變化及能源危機問題，以電網為核心並深入融合可再生新能源技術和互聯網信息技術的能源互聯網，是實現廣泛互聯、高度智能、開放互動的未來能源利用新模式。2016年2月，為推進能源互聯網發展，國家發改委、國家能源局下發了《國務院關於積極推進「互聯網+」行動的指導意見》，其中重點任務之一就是推動能源與信息通信基礎設施深度融合。在可再生能源高滲透率及能源互聯網發展趨勢下，電網將呈現出更加複雜的隨機特性、多源大數據特性及多時間尺度動態特性，大電網擾動衝擊範圍及協調控制難度增大。2017年1月，能源局發布《能源發展「十三五」規劃》，強調了更加註重系統優化、積極構建大電網智能監控系統。「十三五」期間要積極推動能源、信息、大數據等領域新技術深度融合，推進電網信息物理系統的高效集成和智能化調控，助推大電網智能監控系統建設。因此，要實現巨型電網的智能分析和控制，需要全面依託大數據技術，改變傳統思維範式和科研模式，採用全新的方法路徑，解決目前電網分析與控制領域所面臨的諸多機制性問題，建立信息驅動的大電網態勢感知與智能控制新模式，實現大電網主動式全景安全防禦。

核心思想與建設目標（一）核心思想全面貫徹「一帶一路」和「互聯網+」國家創新戰略，面向全球能源互聯網發展新格局、大型能源互聯工業系統智能分析與控制等重大工業發展趨勢。以大數據、人工智慧為核心技術支撐，以提升大電網安全和智能水平、加強技術產品研發、深化應用創新為重點，打造數據、技術、安全、節能與智能協同發展的自主產業生態體系，全面提升能源互聯網大數據的資源掌控能力、技術支撐能力和價值挖掘能力，加快建設大電網智能監控系統，有力支撐全球能源互聯網建設。

（二）遵循原則創新驅動應對能源互聯網多源大數據和智能調控挑戰，聚焦大電網智能監控國際發展前沿。以國家電網公司、電力科學研究院為主體，強化創新能力，提高創新層次，集中攻克電力大數據智能應用關鍵技術。加強能源互聯網大數據技術、應用和商業模式的協同創新，打造具有全球競爭優勢的可信雲與能源大數據產業集群。應用引領發揮電網規模大、信息採集平台完備的優勢，以國家戰略、能源格局、工業發展為牽引，加快能源互聯網大數據核心技術攻關及在關聯行業的應用。多元合作匯聚全球大數據技術、人才和資金等要素資源，堅持自主創新和多元合作相結合，促進跨行業、跨領域、跨地域大數據應用，形成良性互動的產業發展格局。統籌協調發揮國家電網公司和電力科學研究院在能源互聯網大數據產業創新中的主體作用，加大政府、國家電網公司政策支持和引導力度，營造良好的政策、法規、科研環境，形成政產學研用統籌推進的協調機制。

（三）建設目標2017年，緊密圍繞能源互聯網和人工智慧領域前沿學術熱點和發展趨勢，匯聚國內外電力系統和人工智慧領域頂級專家學者及產業界先鋒，打造集「產—學—研—用」於一體的智慧能源系統高水平綜合交流平台，成立人工智慧學會智慧能源系統專業委員會。到2018年，形成自主可控的大數據與大電網智能監控系統全面解決方案、技術體系和（國際）標準規範，在大電網智能監控的環境感知、特種通訊、智能雲端、智能分析、智慧服務等方面突破一批關鍵技術，為構建信息驅動、主動防禦、精準控制的巨型能源智慧管理系統奠定基礎。推進基於大數據和人工智慧技術的大電網智能監控機器人重大工程示範項目建設。到2020年，基本形成以自主可信雲與能源互聯網大數據為主體的產業生態體系，打造具有全球競爭優勢的可信雲與能源大數據產業集群。促進新能源和綠色能源的廣泛消納，進一步提升資源匯聚、數據整合、存儲管理、分析挖掘、安全保障、按需服務等能力。重點任務和重大工程促進大數據與智慧能源系統的新機理新體制與標準體系建立大電網智能監控的信息流形態、功能架構及標準，大電網智能監控的能量流形態、功能架構及標準，多能流融合建模模擬及分析方法。大電網智能監控的信息流和能量流融合及交互機制，抽象與統一，耦合特性建模、模擬和安全特性分析。形成巨型能源互聯繫統的綜合能量管理系統框架及標準體系。

強化大數據與智慧能源系統的全景狀態感知智能感測產品研發大電網綜合環境監測技術，在已有的廣域同步測量技術基礎上，針對不同工況和場景態勢評估與控制需求，提出能源互聯網所涉及的各種電源側、電網側、負荷側、環境等信息廣域同步測量方案。智能測量終端對設備狀態、系統安全水平、潛伏故障及風險具有智能分析與診斷，並支持實時數據的遠傳。

加快大數據與智慧能源系統的時空一體化信息組網技術攻關由於能源互聯網的廣域、緊急和工業控制對空間和時間的要求苛刻，需要採用高安全、高可靠的大顆粒業務傳輸模式。分散式高精度全景同步錄波數據融合與反演技術，高性能大電網智能監控時空一體化特種通信和組網技術，面向大電網智能監控的智能雲端協作關鍵技術及系統。同時採用分層分域（核心、骨幹、接入）、大容量低時延的網路架構。

推進大數據與巨型電網智能監控系統的新型軟體平台建設針對巨型能源互聯繫統的智能管控問題，突破可信雲計算伺服器和安全技術，研究可信網路和可信實體框架，大電網可持續演化的智能化軟體理論、方法和技術，大電網智能駕駛系統的軟體體系結構和支撐技術，面向大電網調控的智能化集成化軟體互操作平台。

加強大數據與巨型電網智能監控類人智能技術攻關完全基於能源互聯繫統的廣域測量信息，電網大數據全息地圖獲取與狀態信息聚合技術，大電網大數據深度挖掘與時空模式發現技術。大電網大數據類人智能感知與強化深度學習技術，進而實現狀態、事件、環境等要素之間的廣義關聯分析，主導特徵提取。大電網的智能駕駛形態與情景交互關鍵技術。

深化大數據與巨型電網智能監控的關鍵技術研究大電網複雜時變場景的高效虛擬映射與繪製引擎，大電網全景運維態勢協同感知與態勢圖構建技術，實現不同場景的安全態勢感知和評估。虛擬建模技術，如拓撲結構識別、關聯關係刻畫、主控對象濃縮、參數跟蹤辨識等。大電網時空一體化智能協同控制技術，廣域協調控制建模及魯棒優化演算法，並動態跟蹤時空演變軌跡進行自適應控制。大電網多源大數據綜合智慧服務模式與系統框架設計。

部署大數據與巨型電網智能監控機器人重大工程示範能源互聯網多源時空大數據融合技術，如統一時標、統一建模。大電網智能監控機器人功能規範與標準，大數據支撐平台構建及通用演算法移植，重特大事故時空一體化協同監測與緊急控制。智能監控機器人的人機介面技術，如人機界面、語義理解、語音合成與識別、圖像識別與處理、機器翻譯等技術。還包含人機介面裝置和交互技術、監控技術、遠程操作技術、通訊技術等。開展大區電網的智能監控機器人樣機研發和工程示範。

保障措施以技術創新為核心電力大數據技術的發展應博採眾長，用創新探索跨界合作新模式。加強國際合作，加快技術創新，促進複雜網路、應用數學、深度學習、人工智慧、關聯科學、信息通訊和大數據技術的深度融合。推動建立電氣工程與信息通信領域、應用數學、複雜網路、數據分析等多領域的協同創新隊伍。

以科學研究為主體建立涵蓋業務部門、科研機構、專業院校、產業單位等在內的聯合攻堅團隊。依託國家和國家電網公司重大科研項目，聯合多學科理論和技術優勢，開展大數據研究尤其需要加強跨學科研究與合作。鼓勵高校培養適應創新要求的多學科交叉人才。

以產業發展為推動做好智慧能源系統的大數據宏觀產業布局和頂層框架設計，促進智慧能源系統信息採集、網路通訊、大數據平台、智慧應用和人機交互等產業鏈的龍頭企業和創新型中小企業。推動電力大數據基礎設施和支撐服務平台建設，完善大數據智能分析和綜合服務體系。創造良好的電力大數據和智慧能源產業發展環境，推動建立智慧能源系統良好生態體系。助力「一帶一路」「互聯網+」和全球能源互聯網建設。

文章來源：國家電網報 作者:劉道偉

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