電科院秦世耀:智能風(fēng)電重點(diǎn)關(guān)注資源評(píng)估、故障診斷、運(yùn)維管理及電力市場(chǎng)
中國電力科學(xué)研究院新能源研究所副所長秦世耀出席“第五屆中國風(fēng)電后市場(chǎng)專題研討會(huì)”,并在“智能互聯(lián) 智慧未來”對(duì)話環(huán)節(jié)作迎接能源互聯(lián)網(wǎng)的新時(shí)代的主旨演講。
以下為發(fā)言內(nèi)容:
秦世耀:各位領(lǐng)導(dǎo)、專家大家下午好!非常榮幸有這個(gè)機(jī)會(huì)跟大家交流一下關(guān)于智能互聯(lián)方面的一些心得和體會(huì)。在這方面談?wù)勛约旱囊恍┐譁\的體會(huì),拋個(gè)磚,為下一步對(duì)話提供一些話題。主要從三方面來講一下我的體會(huì)。
一是能源電力領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)及未來變革。
我們國家現(xiàn)在在提能源的變化,用能源革命這個(gè)詞來概括。主要是由以下幾點(diǎn)來決定的,第一是我們國家面臨的能源安全。國家電力系統(tǒng),能源系統(tǒng)是以化石能源為主,現(xiàn)在通過各方面的數(shù)據(jù)來看,不論是石油、天然氣、煤炭以及我們對(duì)未來能源可持續(xù)發(fā)展都會(huì)有一些治理,從能源安全方面來講,必須找到能夠替代化石能源的方式。另外,從環(huán)保要求上來,霧霾的影響,決定了我們的能源變革。在用的方面也在提電能替代,十三五期間國網(wǎng)公司重要的發(fā)展方向,電能替代和再電氣化可能是未來能源變革一個(gè)主要趨勢(shì)。我們?cè)谖磥斫K端消費(fèi)中電力消費(fèi)要加大,替代一些直接用煤、用油、用氣的方式。未來可再生資源和低碳能源未來是終端用能的必然選擇。風(fēng)電將會(huì)成為一支能源主體。
與原來傳統(tǒng)的能源供應(yīng)方式是直接用火電送電以及核電,甚至我們現(xiàn)在風(fēng)電和光伏都是以大基地的方式,生產(chǎn)出能源以后通過電網(wǎng),輸電、變電、配電輸送到千家萬戶能源消費(fèi)端,整個(gè)能源是由需求決定的生產(chǎn),有多大的需求,一直都是由消費(fèi)端來決定能源的生產(chǎn),我們首先要做好負(fù)荷預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)完以后通過計(jì)劃的方式來安排電力生產(chǎn)。這方面隨著我們新能源大面積的推廣,我們能源體系是發(fā)生變化了。未來的能源形式,我們現(xiàn)在的一個(gè)設(shè)想,是一個(gè)互動(dòng),由于新能源加入以后,模式變了。分布式的或者每一個(gè)生產(chǎn)能源的單元比較微小的,而且跟傳統(tǒng)的用戶是可以互動(dòng)的,這方面用能的交互與能源生產(chǎn)的交互,以及耦合以后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)能源需要智慧化、需要互聯(lián)互動(dòng)。
能源綜合利用,可能未來冷熱電會(huì)有一個(gè)綜合的,國家電網(wǎng)在每一個(gè)省都成立了一個(gè)綜合能源的服務(wù)公司,我們未來的能源方式不會(huì)是以單純的能源生產(chǎn)和單純的能源消費(fèi)這兩個(gè)方式來呈現(xiàn)的,他一定是以能源的綜合利用以及微電網(wǎng)的形式整個(gè)來構(gòu)建另外一個(gè)能源的體系。
這個(gè)體系一定是網(wǎng)絡(luò)化的,是一個(gè)多層次的體系。所以在這點(diǎn)上看到,我們覺得在未來,尤其是未來的十年,整個(gè)電力系統(tǒng),會(huì)向能源系統(tǒng)會(huì)有很大的變化。這個(gè)也是國家科技部做的2030國家電網(wǎng)重大的一個(gè)課題,我們暢想一下2030年未來電網(wǎng)是什么樣的模式。
現(xiàn)在提出能源互聯(lián)網(wǎng)的概念,國家電網(wǎng)在去年年底新的發(fā)展模式,要打造成為一個(gè)國際一流能源互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè),我們會(huì)把能源互聯(lián)網(wǎng)作為未來電網(wǎng)的發(fā)展模式。能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)源、網(wǎng)、荷、人等各能源參與方互聯(lián)的基礎(chǔ)平臺(tái),能源參與者可能同時(shí)具備能源生產(chǎn)與消費(fèi)的雙重身份,通過能源流、業(yè)務(wù)流和信息流的三流合一,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)式的雙向交互、對(duì)等共享及服務(wù)增值。這是我們提到的一些能源互聯(lián)網(wǎng)的特征,包括我們覺得在這個(gè)里面,我們會(huì)利用到一些新興的手段,但真正激發(fā)的本質(zhì)特征是新能源和業(yè)務(wù)模式帶來的變化。
從國家電網(wǎng)現(xiàn)在的定位來看,風(fēng)能等新能源開發(fā)大規(guī)模接入,尤其配電網(wǎng)接入會(huì)有什么變化。國家電網(wǎng)公司這幾年做的最大舉動(dòng),一個(gè)是車聯(lián)網(wǎng),我們有個(gè)電動(dòng)汽車服務(wù)公司,打造電動(dòng)汽車車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),還有光伏,所有分散式光伏發(fā)電都可以在這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行交互。另外跟用戶方面信息的采集,這方面也做了很多嘗試。
未來互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是在智能電網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)都會(huì)有很大的突破,包括我們現(xiàn)在有很多的手段,在電力里面電網(wǎng)有自己專有的數(shù)據(jù)通信網(wǎng),未來由于大數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我們可能自己會(huì)有自己的無線網(wǎng)絡(luò),會(huì)有自己電力系統(tǒng),電網(wǎng)的5G進(jìn)行大數(shù)據(jù)的采集。包括我們對(duì)于用戶的生產(chǎn)需求數(shù)據(jù)的采集,包括每家每戶,現(xiàn)在大家感覺最明顯的,每家每戶都是智能電表,你們的用電信息都已經(jīng)上了云的平臺(tái)。包括目前我們各個(gè)環(huán)節(jié)里面的一些大數(shù)據(jù),生產(chǎn)用的大數(shù)據(jù)、用戶的大數(shù)據(jù)平臺(tái)都已經(jīng)在抓取。未來一些人工智能算法,在基于這些數(shù)據(jù)上,人工智能算法會(huì)支撐我們的國家電網(wǎng)的發(fā)展。
二是大數(shù)據(jù)和人工智能在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。
能源大數(shù)據(jù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中會(huì)發(fā)揮很大的作用。主要體現(xiàn)在能源互聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃;二是服務(wù)于能源互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同運(yùn)行;還有服務(wù)于能源互聯(lián)網(wǎng)的故障檢測(cè)和事故處理;能源互聯(lián)網(wǎng)中的能源服務(wù)以及能源交易。
在電力系統(tǒng)里面一般分為六個(gè)環(huán)節(jié),發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度這幾個(gè)環(huán)節(jié)。能源互聯(lián)網(wǎng)定義里面定義了三個(gè)流,電流、信息流、應(yīng)用流。在這方面不僅僅比如說它做一件事,實(shí)際上這些信息是融合的,不可以區(qū)分的。第二是電的流向,所有發(fā)出電以后,便壓以后基本的信息和實(shí)時(shí)傳播的信息是需要通過調(diào)度和采集,然后實(shí)時(shí)采集出來。信息流我們會(huì)疊加更多的信息,比如說用戶的信息,智能電表采集的信息、車聯(lián)網(wǎng)的信息、移動(dòng)互聯(lián)的信息、新能源并網(wǎng)的信息、氣象的信息,包括現(xiàn)在電力氣象,實(shí)時(shí)的,就像每一個(gè)風(fēng)電場(chǎng),未來一周氣象的情況都會(huì)做預(yù)測(cè)。包括我們對(duì)每一條線路,服務(wù)的預(yù)測(cè)、風(fēng)的大小這些數(shù)據(jù)都會(huì)進(jìn)入一個(gè)平臺(tái)。另外重要的,我們會(huì)把業(yè)務(wù)放進(jìn)來,我們的數(shù)據(jù)流、信息流進(jìn)來以后,一定要支撐我的業(yè)務(wù),電力的交易、安全的生產(chǎn)、預(yù)警這些都要融入進(jìn)來,把所有信息都要混合在一個(gè)智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺(tái)上,要做深度的融合。
當(dāng)我們有數(shù)據(jù)以后,需要做人工智能方法,進(jìn)行機(jī)器的感知、機(jī)器的學(xué)習(xí)以及智能的行為來指導(dǎo)我們工作。舉幾個(gè)例子,比如說在機(jī)器感知方面,我們現(xiàn)在很多的群體都是有圖像的,可以通過圖像的東西識(shí)別一些故障,包括智能語音的服務(wù),包括我們現(xiàn)在做的一些負(fù)荷的預(yù)測(cè)、功率預(yù)測(cè)這個(gè)是機(jī)器學(xué)習(xí)的過程,包括電力運(yùn)檢故障的手段,也是用個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí),我們優(yōu)化電網(wǎng),輔助服務(wù),其實(shí)是一個(gè)機(jī)器思維過程,怎么覺得我們來進(jìn)行優(yōu)化。在新能源、和風(fēng)電方面可以舉一些案例,包括智能機(jī)器人的巡檢、無人機(jī)的巡檢,在一些示范項(xiàng)目中進(jìn)行了推廣。人工智能方面對(duì)于電網(wǎng)的用電設(shè)備已經(jīng)有了一些電子標(biāo)簽、智能傳感、圖像識(shí)別這些都在做一些好的應(yīng)用案例。
三是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能風(fēng)電。
通過電科所做的一些工作以及我們自己粗淺的認(rèn)識(shí),風(fēng)電利用人工智能方面,未來提到的智能發(fā)展方面,自己的一些感受和心得,相當(dāng)于給接下來的幾位專家提供一些話題。
未來智能風(fēng)電方面,結(jié)合剛才的能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以在以下四方面做一些工作。資源評(píng)估、故障診斷、運(yùn)維管理及電力市場(chǎng)。這方面我們也有些案例,氣象方面有些數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)、調(diào)度的安排,故障方面包括狀態(tài)的評(píng)價(jià)、風(fēng)機(jī)性能的評(píng)價(jià)、故障預(yù)警及定位都可以用大數(shù)據(jù)來進(jìn)行挖掘,通過人工智能算法進(jìn)行學(xué)習(xí)。包括運(yùn)維的管理,生產(chǎn)中的一些資產(chǎn)管理、物聯(lián)網(wǎng)的管理、備品備件的管理,維護(hù)和計(jì)劃的管理,這些都有相輔相成的關(guān)系。最后一個(gè)是現(xiàn)在看起來比較遙遠(yuǎn),但這一天馬上要到來,電力市場(chǎng)需求的分析、營銷的決策、增值的服務(wù),這個(gè)可能是未來大家更加關(guān)注的一個(gè)問題。
介紹一下氣象預(yù)警的平臺(tái),在這個(gè)平臺(tái)最開始是給新能源電力預(yù)測(cè)用的,但我們現(xiàn)在更大的應(yīng)用方式是整個(gè)國家電網(wǎng)公司,電力的安全生產(chǎn)提供服務(wù)的,從這個(gè)開始。我們像國家項(xiàng)目一樣,是24小時(shí)值班制,每天6點(diǎn)要把所有的氣象信息,重要的輸電線路,比如說線路走廊里面1×1公里的進(jìn)行一個(gè)重點(diǎn)服務(wù),所有氣象信息做一個(gè)網(wǎng)格化的計(jì)算,做成1×1公里的信息預(yù)測(cè),根據(jù)不同預(yù)測(cè)預(yù)警的需要。比如說現(xiàn)在的雷暴、降水的一些預(yù)報(bào),包括對(duì)有些未來大的水電。但我們到冬天云貴浮冰的預(yù)報(bào),我們的數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào),推送到每個(gè)省的云平臺(tái)、云終端上,根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)每個(gè)省對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次加工,進(jìn)行本地的應(yīng)用。
這個(gè)是關(guān)于利用氣象數(shù)據(jù),未來提高調(diào)度的一些工作,我們這幾年,尤其是去年開始棄風(fēng)限電有了很好的解決,這方面也可以利用大數(shù)據(jù)的方法,把理念每個(gè)風(fēng)場(chǎng)出力的情況,把每15分鐘都進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),我們現(xiàn)在叫隨機(jī)生產(chǎn)管理,我們會(huì)根據(jù)這種生產(chǎn)管理方式,包括未來和明年的保障結(jié)構(gòu)和負(fù)荷水平,我們進(jìn)行人工模擬,明年滾動(dòng)計(jì)算,我今年到了12月份就可以計(jì)算明年的,來算明年這個(gè)地方負(fù)荷是多少,約束在哪里,怎么樣最大的消化,瓶頸在哪里,利用什么樣的方式可以解決這些問題。這方面大數(shù)據(jù)發(fā)揮了很大的作用,前提是我有歷史大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及我對(duì)明年一些基本負(fù)荷預(yù)測(cè),一些基本電量的預(yù)測(cè),有一個(gè)基本的判斷,推到15分鐘進(jìn)行普通的數(shù)據(jù)計(jì)算,進(jìn)行安排調(diào)度,這是利用大數(shù)據(jù)、人工智能做的基本工具。
我們?cè)谶@方面做了一些粗淺的嘗試,利用風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)以及CSM數(shù)據(jù)以及氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),做了一個(gè)故障預(yù)警系統(tǒng),在部分風(fēng)電場(chǎng)做了一些安裝,也和整機(jī)廠有個(gè)合作。通過這些運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)它進(jìn)行故障趨勢(shì)的預(yù)警,在這方面做了一些嘗試,對(duì)典型的,比如說通過發(fā)電機(jī)的故障預(yù)警,現(xiàn)在看起來對(duì)于他的故障預(yù)警在一周到15天這種是有可能實(shí)現(xiàn)的,對(duì)于我們未來一些短期的解決和計(jì)劃安排還是有很多的嘗試。這個(gè)不是對(duì)故障以后的發(fā)生,是利用已有的數(shù)據(jù)對(duì)未來發(fā)生故障趨勢(shì)的預(yù)警。這個(gè)是利用預(yù)警平臺(tái),對(duì)這些部件做一個(gè)整體的評(píng)價(jià),對(duì)整體做評(píng)價(jià),和中車風(fēng)電、北車一起合作,在遼寧一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)做的。利用這些數(shù)據(jù)形成運(yùn)維檢測(cè)的輔助決策。
利用大數(shù)據(jù)最大的工作就是我們未來的工作,如何利用風(fēng)電發(fā)電的行為,未來電網(wǎng)保價(jià)簽約數(shù),以及未來的需求,如何知道我們未來風(fēng)電參與市場(chǎng)的決策和交易,未來報(bào)價(jià)的機(jī)制和原則是什么?我怎么樣通過大數(shù)據(jù)來指導(dǎo)風(fēng)電市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)的行為,這方面有一些粗淺的想法,目前還沒有實(shí)現(xiàn),希望跟大家有個(gè)簡(jiǎn)單的,未來有更多合作的機(jī)會(huì)。跟客戶的關(guān)系、協(xié)同管理,跟調(diào)度、生產(chǎn)的協(xié)同管理,以及未來利用大數(shù)據(jù)提高風(fēng)機(jī)智能控制的想法。以上是我的粗淺認(rèn)識(shí),請(qǐng)大家批評(píng)指正。
謝謝大家!
責(zé)任編輯:仁德才
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