《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與電力行業(yè)融合應(yīng)用參考指南》解讀之二——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何賦能電力行業(yè)企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的探索總結(jié)與實施參考
中國電力網(wǎng)發(fā)布時間：2024-10-17 08:38:06
中國電力發(fā)展促進會常務(wù)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(wǎng)與電力行業(yè)融合應(yīng)用參考指南》（以下簡稱《指南》）。《指南》是在今年3月由中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(diào)研、整體分析并歸納近些年來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在電力工業(yè)領(lǐng)域融合應(yīng)用實踐案例，組織有關(guān)專家、學(xué)者和企業(yè)案例的實踐者經(jīng)過梳理總結(jié)與評審的基礎(chǔ)上形成的，它分別從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的五大功能體系，即“網(wǎng)絡(luò)、標識、平臺、數(shù)據(jù)、安全”的角度來詮釋如何推動電力行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型，旨在解答當前電力企業(yè)在開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用過程中面臨的具體問題，進而為構(gòu)建“清潔低碳、安全充裕、經(jīng)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(shù)智化轉(zhuǎn)型和實施“雙碳”戰(zhàn)略目標提供有益的參考指南。
一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義和內(nèi)涵
本《指南》明確了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義和內(nèi)涵。指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)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(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全新制造和服務(wù)體系，能為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)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(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟深度融合的關(guān)鍵支撐，是新型工業(yè)化的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施和重要驅(qū)動力量。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵是載體。在實體經(jīng)濟與數(shù)字經(jīng)濟的融合從生活領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)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(shù)據(jù)爆發(fā)式增長，制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化演進升級的歷史大幕正在展開，海量工業(yè)數(shù)據(jù)的采集、傳送、存儲、計算、分析和應(yīng)用已經(jīng)迫切需要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這個智能化的載體。
二、電力行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀
本《指南》總結(jié)了電力行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀。指出電力行業(yè)在數(shù)智化道路上展現(xiàn)出強大的創(chuàng)新能力和發(fā)展韌性，構(gòu)建涵蓋發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)、信、儲全過程的數(shù)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(jié)構(gòu)調(diào)整、實現(xiàn)“雙碳”目標提供了堅實的基礎(chǔ)支撐。
在發(fā)電領(lǐng)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(jīng)進行了智能化升級；在輸電環(huán)節(jié)，有特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、全息數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)、輸電線路的全天候在線監(jiān)測和智能運維等數(shù)智化技術(shù)應(yīng)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(wǎng)絡(luò)的數(shù)智化重構(gòu)旨在打造智能配電網(wǎng)，成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重點；在用電環(huán)節(jié)，用戶側(cè)的數(shù)智化服務(wù)與智能用電設(shè)施建設(shè)突飛猛進；在調(diào)度環(huán)節(jié)，智能調(diào)度系統(tǒng)正逐步實現(xiàn)和完善；在信通環(huán)節(jié)，5G技術(shù)應(yīng)用正在提高著電力數(shù)據(jù)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(diào)度等。
三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何賦能電力行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型
本《指南》總結(jié)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能電力行業(yè)形成平臺化設(shè)計、智能化制造、綠色化生產(chǎn)、數(shù)字化管理、個性化定制、服務(wù)化延伸、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同及可視化管控等八大應(yīng)用模式和85項具體應(yīng)用場景。從“網(wǎng)絡(luò)、標識、平臺、數(shù)據(jù)、安全”五個功能體系提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何賦能電力行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的具體路徑和發(fā)展方向。
新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是綜合5G、TSN、云計算、AI等新一代信息通信技術(shù)賦能工業(yè)網(wǎng)絡(luò)升級，支撐規(guī)?；⒅悄芑I(yè)應(yīng)用的先進基礎(chǔ)設(shè)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(wù)場景復(fù)雜，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相似程度高，為滿足不同企業(yè)、多種場景下的業(yè)務(wù)需求，兼顧對安全的高要求，建議電力企業(yè)在原有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，積極引入5G虛擬專網(wǎng)、邊緣計算等技術(shù)，提升網(wǎng)絡(luò)接入和擴展能力，滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展需求。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要組成和“神經(jīng)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(wǎng)標識解析體系采用分層結(jié)構(gòu)，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(wǎng)標識規(guī)模化應(yīng)用；構(gòu)建電力企業(yè)產(chǎn)品編碼公共解析體系；實現(xiàn)跨產(chǎn)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(wǎng)標識解析二級節(jié)點已上線四家，分別是國網(wǎng)上海電力、江蘇核電、南網(wǎng)數(shù)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(chǎn)品協(xié)同制造、電力產(chǎn)品市場監(jiān)管、資產(chǎn)及供應(yīng)鏈管理、用電行為分析等特色應(yīng)用。
電力行業(yè)頭部企業(yè)或具備相關(guān)服務(wù)能力的行業(yè)企業(yè)可申請建設(shè)標識解析二級節(jié)點，負責建設(shè)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(shù)據(jù)管理等服務(wù)，以起到承上啟下的關(guān)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(wǎng)解析。標識解析二級節(jié)點應(yīng)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(wǎng)標識應(yīng)用。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)和應(yīng)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(zhì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，通過匯集全行業(yè)的數(shù)據(jù)資源，提供宏觀決策支持與資源共享服務(wù)，促進電力系統(tǒng)與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的高效協(xié)同。
這些平臺推動構(gòu)建行業(yè)標準體系，加強數(shù)據(jù)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(diào)度打下堅實基礎(chǔ)。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(chǎn)學(xué)研用的創(chuàng)新活力，加速了新技術(shù)、新應(yīng)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(wǎng)的新模式，為構(gòu)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(shù)據(jù)交易專區(qū)（北京國際大數(shù)據(jù)交易所工業(yè)數(shù)據(jù)專區(qū)）已經(jīng)上線，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院成立了工業(yè)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新發(fā)展中心。大數(shù)據(jù)中心在釋放數(shù)據(jù)要素價值，賦能制造業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)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(wǎng)，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量最大、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)建設(shè)現(xiàn)狀是：設(shè)備層智能化與感知能力強，數(shù)據(jù)采集標準化程度高；廠（場）站層應(yīng)用數(shù)據(jù)建立集成平臺，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)實現(xiàn)統(tǒng)一存儲流轉(zhuǎn)；企業(yè)層數(shù)據(jù)治理框架初步構(gòu)建，數(shù)據(jù)驅(qū)動決策創(chuàng)新實踐日益增多；行業(yè)層電力數(shù)據(jù)標準與規(guī)范逐漸豐富，數(shù)據(jù)共享與生態(tài)構(gòu)建已經(jīng)開展探索，提升電力數(shù)據(jù)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(wǎng)大數(shù)據(jù)中心（電力）行業(yè)分中心等行業(yè)級大數(shù)據(jù)中心建設(shè)，構(gòu)建電力行業(yè)數(shù)據(jù)要素基礎(chǔ)設(shè)施，賦能電力行業(yè)數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。通過整合行業(yè)數(shù)據(jù)資源，促進跨企業(yè)、跨領(lǐng)域數(shù)據(jù)協(xié)同，加速能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，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(lǐng)數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展，并強化數(shù)據(jù)安全與隱私保護，打造示范性平臺，驅(qū)動產(chǎn)學(xué)研深度融合，為電力行業(yè)數(shù)據(jù)要素價值的充分發(fā)揮奠定堅實基礎(chǔ)。
電力企業(yè)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)建了電力領(lǐng)域內(nèi)以場、站業(yè)務(wù)系統(tǒng)實時生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)采集，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)邊緣（就地）分析，處理結(jié)果實時專網(wǎng)上報，企業(yè)云端AI智能大數(shù)據(jù)分析的架構(gòu)先進、數(shù)據(jù)標準、傳輸安全、數(shù)據(jù)共享的多級網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺。電力行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)，可通過建設(shè)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知平臺對行業(yè)內(nèi)電力企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)一標準進行逐級上報，借助數(shù)據(jù)服務(wù)接口分析和處理網(wǎng)絡(luò)行為及用戶行為，掌握網(wǎng)絡(luò)安全狀態(tài)，預(yù)測網(wǎng)絡(luò)安全趨勢，并進行展示和監(jiān)測預(yù)警。
《指南》建議通過行業(yè)+企業(yè)+場站多級網(wǎng)絡(luò)安全防護體系建設(shè)，實現(xiàn)電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護監(jiān)管能力，遵循“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)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(cè)網(wǎng)絡(luò)安全進行逐級建設(shè)，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(cè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全全面管理的能力。
此三級平臺可匯聚數(shù)據(jù)（安全大數(shù)據(jù)）、情報（威脅情報）和智力（安全分析團隊）三大資源，實現(xiàn)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢預(yù)警、威脅關(guān)聯(lián)分析、網(wǎng)絡(luò)安全事件響應(yīng)處置的一體化的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)安全運營體系。
《指南》提出電力行業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用，應(yīng)堅持整體規(guī)劃、分步實施；模式探索、創(chuàng)新驅(qū)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(yīng)用實施應(yīng)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(shè)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(wǎng)絡(luò)、標識、平臺、數(shù)據(jù)、安全”五個方面分別在電力行業(yè)融合應(yīng)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(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)參考借鑒。
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