《工業(yè)互聯(lián)網與電力行業(yè)融合應用參考指南》解讀之二——工業(yè)互聯(lián)網如何賦能電力行業(yè)企業(yè)數智化轉型的探索總結與實施參考
中國電力網發(fā)布時間：2024-10-17 08:38:06
中國電力發(fā)展促進會常務副會長兼秘書長 ：游敏
2024年10月15日，工信部辦公廳印發(fā)了《工業(yè)互聯(lián)網與電力行業(yè)融合應用參考指南》（以下簡稱《指南》）?！吨改稀肥窃诮衲?月由中國工業(yè)互聯(lián)網研究院聯(lián)合中國電力發(fā)展促進會，通過征集案例、抽樣調研、整體分析并歸納近些年來工業(yè)互聯(lián)網在電力工業(yè)領域融合應用實踐案例，組織有關專家、學者和企業(yè)案例的實踐者經過梳理總結與評審的基礎上形成的，它分別從工業(yè)互聯(lián)網的五大功能體系，即“網絡、標識、平臺、數據、安全”的角度來詮釋如何推動電力行業(yè)數智化轉型，旨在解答當前電力企業(yè)在開展工業(yè)互聯(lián)網融合應用過程中面臨的具體問題，進而為構建“清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協(xié)同、靈活智能”的新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)電力企業(yè)數智化轉型和實施“雙碳”戰(zhàn)略目標提供有益的參考指南。
本《指南》明確了工業(yè)互聯(lián)網的定義和內涵。指出工業(yè)互聯(lián)網是新型基礎設施、應用模式和工業(yè)生態(tài)。它通過對人、機、物、系統(tǒng)等的全面連接，構建起覆蓋全產業(yè)鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系，能為工業(yè)乃至產業(yè)數字化、網絡化、智能化發(fā)展提供實現(xiàn)途徑，是新工業(yè)革命的重要基石，是實體經濟和數字經濟深度融合的關鍵支撐，是新型工業(yè)化的戰(zhàn)略性基礎設施和重要驅動力量。
工業(yè)互聯(lián)網的內涵是載體。在實體經濟與數字經濟的融合從生活領域向生產領域加速延伸，供給推動和需求拉動雙重作用背景下，當前，工業(yè)大數據爆發(fā)式增長，制造業(yè)數字化、網絡化、智能化演進升級的歷史大幕正在展開，海量工業(yè)數據的采集、傳送、存儲、計算、分析和應用已經迫切需要工業(yè)互聯(lián)網這個智能化的載體。
本《指南》總結了電力行業(yè)數智化轉型的現(xiàn)狀。指出電力行業(yè)在數智化道路上展現(xiàn)出強大的創(chuàng)新能力和發(fā)展韌性，構建涵蓋發(fā)、輸、變、配、用、調、信、儲全過程的數智化電力生態(tài)體系，全面推動了從發(fā)電源頭到終端用戶的智能化升級，這不僅提升電力系統(tǒng)運行效率和可靠性，也為落實節(jié)能減排、促進能源結構調整、實現(xiàn)“雙碳”目標提供了堅實的基礎支撐。
在發(fā)電領域，傳統(tǒng)的火電、水電、核電，還有風電、光伏等可再生能源發(fā)電站，已經進行了智能化升級；在輸電環(huán)節(jié)，有特高壓輸電網絡建設、全息數字電網建設、輸電線路的全天候在線監(jiān)測和智能運維等數智化技術應用；在變電環(huán)節(jié)，變電站智能化改造在加速推進；在配電環(huán)節(jié)，配電網絡的數智化重構旨在打造智能配電網，成為構建新型電力系統(tǒng)的重點；在用電環(huán)節(jié)，用戶側的數智化服務與智能用電設施建設突飛猛進；在調度環(huán)節(jié)，智能調度系統(tǒng)正逐步實現(xiàn)和完善；在信通環(huán)節(jié)，5G技術應用正在提高著電力數據通信效率；在儲能環(huán)節(jié)，配備先進傳感器、控制器與智能電池管理系統(tǒng)（BMS），以實現(xiàn)精準監(jiān)控和優(yōu)化調度等。
三、工業(yè)互聯(lián)網如何賦能電力行業(yè)數智化轉型
本《指南》總結了工業(yè)互聯(lián)網賦能電力行業(yè)形成平臺化設計、智能化制造、綠色化生產、數字化管理、個性化定制、服務化延伸、網絡化協(xié)同及可視化管控等八大應用模式和85項具體應用場景。從“網絡、標識、平臺、數據、安全”五個功能體系提出了工業(yè)互聯(lián)網如何賦能電力行業(yè)數智化轉型的具體路徑和發(fā)展方向。
新型工業(yè)網絡是綜合5G、TSN、云計算、AI等新一代信息通信技術賦能工業(yè)網絡升級，支撐規(guī)?；?、智能化工業(yè)應用的先進基礎設施底座。
電力行業(yè)中，各電力企業(yè)規(guī)模大，分布地域廣，業(yè)務場景復雜，但網絡結構相似程度高，為滿足不同企業(yè)、多種場景下的業(yè)務需求，兼顧對安全的高要求，建議電力企業(yè)在原有的網絡基礎之上，積極引入5G虛擬專網、邊緣計算等技術，提升網絡接入和擴展能力，滿足新業(yè)務發(fā)展需求。
工業(yè)互聯(lián)網標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網的重要組成和“神經系統(tǒng)”，它主要包括標識編碼和解析系統(tǒng)兩大部分。我國工業(yè)互聯(lián)網標識解析體系采用分層結構，主要包括國家頂級節(jié)點、二級節(jié)點、企業(yè)節(jié)點和遞歸節(jié)點。
標識在電力行業(yè)的融合需求包括推動電力行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網標識規(guī)?；瘧?；構建電力企業(yè)產品編碼公共解析體系；實現(xiàn)跨產業(yè)、跨企業(yè)的全流程信息貫通。電力行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網標識解析二級節(jié)點已上線四家，分別是國網上海電力、江蘇核電、南網數研院、科源能源，接入的電力企業(yè)超1611家，形成了基于標識解析的電力產品協(xié)同制造、電力產品市場監(jiān)管、資產及供應鏈管理、用電行為分析等特色應用。
電力行業(yè)頭部企業(yè)或具備相關服務能力的行業(yè)企業(yè)可申請建設標識解析二級節(jié)點，負責建設和運營標識解析二級節(jié)點系統(tǒng)，面向企業(yè)或者個人提供標識注冊、解析和數據管理等服務，以起到承上啟下的關鍵作用，與標識解析國家頂級節(jié)點對接，實現(xiàn)分級管理、全網解析。標識解析二級節(jié)點應充分發(fā)揮行業(yè)龍頭企業(yè)的帶動作用，利用其行業(yè)上下游輻射能力，實施行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網標識應用。
工業(yè)互聯(lián)網平臺的建設和應用正助力電力企業(yè)向更深層次的跨界融合與生態(tài)共創(chuàng)邁進。國家級及行業(yè)（協(xié)會）聯(lián)盟性質的工業(yè)互聯(lián)網平臺，通過匯集全行業(yè)的數據資源，提供宏觀決策支持與資源共享服務，促進電力系統(tǒng)與社會經濟系統(tǒng)的高效協(xié)同。
這些平臺推動構建行業(yè)標準體系，加強數據安全與隱私保護，為跨區(qū)域、跨企業(yè)的能源交易與協(xié)同調度打下堅實基礎。同時，通過平臺組織舉辦創(chuàng)新大賽、開放實驗室等形式，激發(fā)產學研用的創(chuàng)新活力，加速了新技術、新應用的孵化與推廣。行業(yè)層的平臺還能促進電力與交通、建筑、制造等行業(yè)之間的深度融合，共同探索能源互聯(lián)網的新模式，為構建智慧能源生態(tài)系統(tǒng)提供堅實支撐。
全國首個工業(yè)數據交易專區(qū)（北京國際大數據交易所工業(yè)數據專區(qū)）已經上線，中國工業(yè)互聯(lián)網研究院成立了工業(yè)數據要素創(chuàng)新發(fā)展中心。大數據中心在釋放數據要素價值，賦能制造業(yè)數智化轉型升級方面正發(fā)揮越來越重要的作用。
電力是典型的廣域分布式工業(yè)互聯(lián)網，是工業(yè)互聯(lián)網中聯(lián)網設備數量最大、數據規(guī)模最大的垂直行業(yè)，天然具備“大連接、廣覆蓋、高可靠”要求。電力行業(yè)數據建設現(xiàn)狀是：設備層智能化與感知能力強，數據采集標準化程度高；廠（場）站層應用數據建立集成平臺，多源異構數據實現(xiàn)統(tǒng)一存儲流轉；企業(yè)層數據治理框架初步構建，數據驅動決策創(chuàng)新實踐日益增多；行業(yè)層電力數據標準與規(guī)范逐漸豐富，數據共享與生態(tài)構建已經開展探索，提升電力數據要素價值得到企業(yè)的廣泛重視。
《指南》建議通過國家工業(yè)互聯(lián)網大數據中心（電力）行業(yè)分中心等行業(yè)級大數據中心建設，構建電力行業(yè)數據要素基礎設施，賦能電力行業(yè)數字經濟高質量發(fā)展。通過整合行業(yè)數據資源，促進跨企業(yè)、跨領域數據協(xié)同，加速能源互聯(lián)網建設，推動電力市場改革與現(xiàn)貨交易效率。同時注重綠色低碳，引領數據中心可持續(xù)發(fā)展，并強化數據安全與隱私保護，打造示范性平臺，驅動產學研深度融合，為電力行業(yè)數據要素價值的充分發(fā)揮奠定堅實基礎。
電力企業(yè)以工業(yè)互聯(lián)網體系架構為基礎構建了電力領域內以場、站業(yè)務系統(tǒng)實時生產網絡安全數據采集，內部網絡安全數據邊緣（就地）分析，處理結果實時專網上報，企業(yè)云端AI智能大數據分析的架構先進、數據標準、傳輸安全、數據共享的多級網絡安全管理平臺。電力行業(yè)監(jiān)管機構，可通過建設電力系統(tǒng)網絡安全態(tài)勢感知平臺對行業(yè)內電力企業(yè)網絡安全數據，按照統(tǒng)一標準進行逐級上報，借助數據服務接口分析和處理網絡行為及用戶行為，掌握網絡安全狀態(tài)，預測網絡安全趨勢，并進行展示和監(jiān)測預警。
《指南》建議通過行業(yè)+企業(yè)+場站多級網絡安全防護體系建設，實現(xiàn)電力生產業(yè)務系統(tǒng)的網絡安全防護監(jiān)管能力，遵循“安全分區(qū)、網絡專用、橫向隔離、縱向認證、綜合防護”原則，通過集團、區(qū)域公司、場站側網絡安全進行逐級建設，安全信息逐級上報、告警信息逐級下派、處置動作閉環(huán)管理等要求，實現(xiàn)整個電力企業(yè)對于區(qū)域、場站側生產控制系統(tǒng)網絡安全全面管理的能力。
此三級平臺可匯聚數據（安全大數據）、情報（威脅情報）和智力（安全分析團隊）三大資源，實現(xiàn)生產網絡安全態(tài)勢預警、威脅關聯(lián)分析、網絡安全事件響應處置的一體化的生產網絡安全運營體系。
《指南》提出電力行業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網融合應用，應堅持整體規(guī)劃、分步實施；模式探索、創(chuàng)新驅動；標準先行、場景落地；要素保障、綠色低碳的基本原則。融合應用實施應通過現(xiàn)狀評估、戰(zhàn)略規(guī)劃、組織準備、總體規(guī)劃、方案設計、試點實施、評估優(yōu)化、全面推廣等八步來推進。落實好組織保障、制度保障、資金保障、人才保障和文化保障。
本《指南》還給出了“網絡、標識、平臺、數據、安全”五個方面分別在電力行業(yè)融合應用的典型實踐案例參考，并提供了部分解決方案的上下游企業(yè)案例作為參考，值得廣大開展電力企業(yè)數字化轉型的企業(yè)參考借鑒。
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