基于微服务的“互联网+”智慧能源服务平台设计与实现

  目的  面对“互联网+”智慧能源发展的机遇与挑战,众多能源企业都在探索转型,打造繁荣的能源生态圈,其中一项重要手段是运用互联网思维和云大物智移链等技术,构建开放共享、敏捷灵活的能源服务平台。  方法  针对能源服务平台扩展快、业务多变、可靠性要求高等特点,分析了传统单体式架构的不适应性,并提出应用互联网行业流行的微服务技术进行平台构建,阐述了一种基于微服务的“互联网+”智慧能源服务平台设计和实现的技术方法及要点。  结果  作者基于该方法构建了“互联网+”智慧能源服务平台,在此基础上建设了多个面向不同用户的能源互联网应用,实现了业务微服务的动态扩展。  结论  实践和测试结果表明基于微服务搭建的“互联网+”智慧能源服务平台具有良好的扩展性、可靠性以及部署的灵活性,可以支撑“互联网+”智慧能源业务应用的快速发展。     

双中台架构用电信息采集系统研究

因采用垂直信息传输方式,现有用电信息采集系统难以满足能源互联网多能流信息采集、设备即插即用及信息互联共享的要求.文章提出采用双中台架构建立物理与信息深度融合的综合用电信息采集系统,通过融合数据中台和业务中台形成数据采集共享平台,采用共享服务分级组件化和服务化组装方式,优化了垂直式信息传输方式,解决电力业务数据采集难、应...     

电力大数据平台研究与设计

电力大数据平台定位为数据共享平台、数据分析应用平台、大数据应用开发运行平台,从数据采集、存储、预处理、计算、分析、可视化等多个层面为数据分析人员、大数据应用开发人员提供服务。文章分析了电力大数据平台应用需求,详细设计了电力大数据平台的应用架构、技术架构和数据架构,并对电力大数据平台的多源异构数据融合技术、异构数据并行处理技术、基于工作流的任务调度技术等关键技术进行了研究,最后针对电力大数据平台下一步的研究思路、重点和方向提出了建议。     

基于零信任框架的能源互联网安全防护架构设计

能源互联网应用大数据、云计算、物联网和人工智能等现代化信息技术,实现电力系统各个环节的万物互联、人机交互。能源互联网建设导致各类终端大规模接入企业网络,企业内外部的业务交互和数据交换更加广泛。为适应这种场景需要,文章通过分析零信任框架,结合能源互联网安全防护的内在性要求,设计了基于零信任的能源互联网安全防护架构,重点从终端接入控制、动态授权管理、统一身份管理、安全作为服务4个方面进行研究,为能源互联网安全防护体系设计提供了新思路、新方法。     

泛在电力物联网下电网公司未来发展模式研究

依托泛在电力物联网及大云物移智等互联网技术,促进可再生能源消纳、向用户提供经济高效的综合能源服务是未来电网公司适应市场环境、实现能源互联网企业转型的重要途径。从分布式可再生能源消纳、配电网运营、负荷预测和需求响应等方面梳理了泛在电力物联网下未来能源互联网的整体架构;从综合能源供给与综合服务两方面构建电力市场改革和能源转型背景下区域电网公司的综合能源服务体系;总结了未来电网公司的功能形态、演化路径,并在此基础上提出了需要进一步深入研究的关键问题和管理要点。     

基于能源互联网架构的综合能源服务业务模式与实施路径研究

介绍了国外综合能源服务的发展与业务模式,并分析了国外综合能源各相关业务方的角色定位。基于对国外综合能源服务情况的调研,讨论了国内电网企业基于能源互联网架构的综合能源服务思路和实施思路,提出了按业务类型分类及按提高能源利用效率两个角度考虑的电网企业在综合能源服务业务的实施模式与实施路径。     

基于网络切片的能源互联网系统架构

近年来,随着电网的不断发展建设,各种新型业务不断出现,多样化的业务需求以及激增的数据流量和海量终端设备对当前电力通信网提出了新的挑战,能源互联网应运而生。网络切片技术可以根据不同服务需求在同一基础设施上构建多个具有差异化性能的逻辑网络,实现个性化定制和安全性隔离,能在满足服务需求的同时节约网络建设成本。因此,可引入网络切片技术来解决当前电力通信网所面临的问题。文章首先介绍了网络切片的概念及优势,分析了电力通信网现状,然后提出了一种基于网络切片的能源互联网系统架构,最后探讨了其关键技术。     

支撑电网业务的云大物移智技术支撑融合体系

随着第四次工业革命的兴起,云计算、大数据、物联网、移动互联网和人工智能等新一代数字化技术已成为提升行业竞争力的重要手段。然而目前这些新技术在南方电网范围内尚未形成科学有效的一体化技术架构与应用顶层设计。为解决上述问题,文章根据南方电网数字化建设需求,提出了云大物移智技术支撑融合体系,并对其关键技术开展了研究。实践案例表明,该技术体系有效指导了公司业务领域融合应用的建设工作,促进了新技术与电网业务的深度融合,大幅提升了公司的生产运营服务水平,助力公司完成数字化转型。     

基于“互联网+”的工业园区智慧用能体系设计

工业园区综合能源系统涉及电、冷、热、气等多种形式能源的生产、存储、转移和消费。随着新兴互联网技术的快速发展,构建科学合理的智慧用能体系,对于提高园区能源利用效率和提升管理运营水平具有重要意义。本文以安徽省某现代工业园区为例,结合"互联网+"相关技术最新发展,在现有能效监测平台对电力数据采集的基础上,通过扩展接入数据类型为用户提供全面能耗信息查询功能。基于"互联网+"思想,进行园区能源管控平台功能设计,具体包括数据采集交换共享和综合管控。构建了包含感知层、传输层、平台层和应用层的园区智慧用能体系,并给出各层创新建设方案。通过基于"互联网+"的智慧用能体系,实现区域内供能侧和用能侧的数据联通和共享,对推动园区智慧用能具有指导意义。     

能源互联网发挥作用的核心是技术和理念的深度融合

正记者:能源互联网的目的是要实现整体系统能效的提升。请问,能源互联网是通过怎样的架构、怎样的方式来实现这个目的?高峰:能源互联网发挥提升整体系统能效必须依靠技术与理念的深度融合。能源互联网通过三层组成架构实现技术与理念的深度融合从而实现整体系统能效提升的目标。一是多能协同能源网络的物理基础层;二是信息物理能源系统的实现手段层;三是创新模式能源运营的价值发掘、     

基于边缘计算的电力智慧物联系统设计与实现

随着电力物联网的逐步推进,适应电网特征的边缘计算框架逐渐成为其中的关键技术。目前国家电网有限公司各专业信息系统存在感知信息不共享、未实现一次采集、难共享共用和智能管控等难题,迫切需要应用互联网思维和高效能边缘计算等技术手段,建设智慧物联体系。文章所述边缘计算框架立足于电力物联网边缘计算的功能需求,以国家电网有限公司电力物联网框架为基础,通过物模型、云边交互协议、规则引擎、智能生态等模块的设计,在边缘侧实现国网公司统一智慧物联体系“多元感知,多态接入,统一模型,统一物联”的目标。通过开展在功能性、非功能性、性能以及应用场景等方面的实验验证和试点建设,表明边缘计算框架在业务适配性和数据共享方面具有优势。     

“电网一张图”时空信息管理系统

文章首先总结了电力企业信息管理系统的现状,提出了多源信息管理系统融合集成的邦联、子集和完全融合3种方式,分析了3种方式的优缺点,以建设企业"互联网搜索"型数字引擎为目标,提出了融合基于本体的图数据库建模,多维关联与路径因果分析,和人机共生互动可视化决策于一体的企业信息管理系统技术发展趋势;在系统分析目前正在快速发展的图数据库技术与传统关系数据库之间的本质区别基础上,总结原创的电力图计算平台技术的特点;在此基础上讨论"电网一张图"在建设能源互联网时空信息管理平台数据关联索引图中的核心作用,提出了支持能源互联网建设的"电网一张图"时空信息管理系统的技术架构与特点,最后总结"电网一张图"时空信息管理系统在提高电网安全运行水平、提升客户服务水平、增强清洁能源消纳水平、改善经营绩效水平、以及为综合能源服务和建设能源生态等提供数据服务方面的广阔应用场景。     

电网企业数据中台方案研究

随着电网企业各部门信息化的高速发展,沉淀了丰富的全域数据资源,但系统间数据未有效贯通、共享公用,企业在数据价值挖掘、数据对业务支撑、拓展新兴业务等方面有强烈需求。文章结合当前业界热烈讨论的数据中台战略,提出了电网企业数据中台的业务架构,给出了关键技术选型和技术验证步骤,并就数据中台的数据建模、数据服务两大能力,重点介绍了敏捷数据建模平台和基于SpringCloud的数据服务平台。最后以“企业客户电力大数据征信”为例,讲述如何利用数据中台构建对外变现的数据服务。文章的数据中台方案对电网企业在建设数据中台特别是分析建模、挖掘数据价值上具有一定的借鉴意义。     

江西省农村基层洪涝灾害监测预警平台设计及应用

针对江西省农村基层尚未建立防汛专用软件、监测预警信息传递不及时等问题,提出利用大数据、云计算等新技术,在统一标准、统一发布、充分集成已建服务、统一数据模型服务等的基础上,采用全新的微服务+Docker容器云平台的技术架构开发江西省农村基层洪涝灾害监测预警平台,该平台具有水雨情监测、预警发布、防灾减灾、运行监控、协同办公等功能模块,实现了农村基层防汛智能化应用,为推动江西省洪涝灾害防治"强监管、补短板"奠定了基础,同时,对其他洪涝灾害相关信息管理平台的开发具有借鉴意义。     

基于边缘云计算的FPSO现场生产运营数据平台

传统浮式生产储存卸货装置(FPSO)现场生产运营数据平台在动态生产运营过程中存在数据采集性能较低的问题,导致数据容量储存能力较差。引入边缘云计算技术,设计了一种新的FPSO现场生产运营数据平台。该平台采用B/S硬件架构,可为硬件与软件的高效运行提供稳定的环境。设计了生产运营数据采集模块,用于分析与挖掘数据潜在信息;依据边缘计算原理,设计了平台边缘云计算层,以获取数据的优先级值;设计了FPSO数据库,从而提高了平台数据存储与管理的安全性与便捷性。测试结果表明,该数据平台的数据存储容量与数据采集规模均高于传统平台,可行性较高。     

基于云雾边协同理念的“电网一张图”维护与自动更新策略研究

为了实现智能电网“源-网-荷-储”协调互动优化运行的目标,需要对发、输、变、配、用“物理一张网”进行数字建模,构建为各个业务部门提供数据服务的“电网拓扑结构关联一张图”。文章在介绍智能电网构成和云雾边技术架构的基础上,提出了基于变电站自动化系统和智能台区分别建设能量管理系统的雾节点和边节点,对“电网一张图”提供在线维护和自动更新的策略,然后讨论了这一策略涉及到的图数据库与电力图计算、电网图模型在线更新、低压配电网拓扑结构辨识等关键技术。此策略将“源-网-荷-储”各种环节以“电网一张图”的形式紧密连接,为智能电网的高效运行提供了技术基础。     

Prospects of key technologies of integrated energy systems for rural electrification in China

Owing to increasing environmental concerns and resource scarcity, integrated energy system shave become widely used in communities. Rural energy systems, as one of the important links of the energy network in China, suffer from low energy efficiency and weak infrastructure. Therefore, it is particularly important to increase the proportion of electricity consumption and build an integrated energy system for rural electrification in China (IESREIC) with a rural distribution network as the core, in line with national conditions. In this study, by analyzing the Chinese regional differences and natural resource endowments, the development characteristics of the IESREIC are summarized. Then, according to the existing rural energy problems, key technologies are proposed for the IESREIC, such as those for planning and operation, value sharing, infrastructure, and a management and control platform. Finally, IESREIC demonstration projects and business models are introduced for agricultural production, rural industrial systems, and rural life. The purpose is to propose research concepts for the IESREIC, provide suggestions for the development of rural energy, and provide a reference for the construction of rural energy systems in countries with characteristics similar to those of China.     

Potential evaluation of power-to-hydrogen-to methane conversion technology in robust optimal energy management of a multi-energy industrial park

Multi-energy industrial parks are required to render a huge variety of services in an eco-friendly, secure, reliable, and affordable way. The industrial energy park is a separate area consisting of multiple distributed generations, energy storage systems, etc., which supply local gas, heating, and electrical consumers. Meanwhile, the integration of power-to-X technologies such as power-to-gas and power-to-heat, which convert the electricity into other forms of energies while facilitating the integration of renewable energy in the industrial park, can enhance the flexibility and efficiency of energy supply. Therefore, this paper proposes novel robust energy management of multi-energy industrial parks integrated with wind power resources, cogeneration units, power-to-X technologies, and demand response programs to total operation cost minimization. The industrial park can simultaneously participate in a multi-energy market, including power, thermal, and gas markets, to meet local heating, gas, and electrical load. The robust optimization framework is extended to address the power price uncertainty and manage the conservatism level of the operator against price variability. The proposed model is examined on the industrial park test system, and numerical results will be presented for the different cases. Under the robust energy management, the total operation cost of the multi-energy industrial park reduces up to 53 %.