电力行业解决方案

“双碳”目标下新型电力系统建设需求

2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议指出，“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，要构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。能源电力绿色低碳发展对于实现碳达峰、碳中和目标的关键作用。能源活动是当前碳排放的最主要来源，2020年我国能源消费产生的二氧化碳排放占总排放量的88%左右，而电力行业的二氧化碳排放量占了能源行业排放总量的近一半，电力行业减排进程直接影响碳达峰、碳中和整体进程。因此，实现碳达峰、碳中和目标，必须加快构建以新能源为主体的新型电力系统，构建清洁低碳安全高效的能源体系，通过能源电力绿色低碳发展引领经济社会系统性变革。

为加快推动构建新型电力系统，国家电网着力于创新电网发展方式、增强系统调节能力，紧密结合推进“一体四翼”发展布局和实施“十四五”规划，发布《国家电网有限公司构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案(2021-2030年)》，构建以新能源为供给主体以确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以坚强智能电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。

南方电网公司在深入研究新型电力系统的科学内涵、发力方向和重点举措后，提出应用新一代数字技术进行数字化改造，加快建设数字电网，打造承载新型电力系统的最佳形态。依托数字技术，数字电网让电力系统拥有更加敏锐的“感官”和更加聪明的“大脑”，支持新能源机组作为主力电源参与电力系统调控过程。并于今年5月发布了《南方电网公司建设新型电力系统行动方案（2021-2030年）白皮书》。

浩方信息电力行业产品及解决方案

浩方信息凭借对电力行业的深刻理解和成功实践经验，利用“云大物智移”技术为发电、输电、配电、用电等各个环节带来的技术变革，帮助电力行业客户创新式构建“广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控、开放共享”的新型电力系统。公司聚焦电力行业技术变革需求，形成了系列符合电力行业特点与业务模式的系列软件产品、系统解决方案及定制式开发业务。凭借先进服务理念和创新技术融合，浩方信息已于2017年入围南瑞集团、国网信息产业集团的供应商体系。目前，公司基于国网信产和南瑞集团作为电力业务辐射点，以国网电力江苏、浙江、湖北、河南、陕西等省分公司的业务辐射线，面向全国电力企业提供覆盖电力全场景的全方位解决方案和技术服务。

PMS3.0配抢数字化智慧管控样板间

浩方信息作为国电南瑞PMS3.0建设主要合作供应商商之一，支撑省分公司完成PMS3.0配抢样板间方案设计与应用开发、中台能力提升、样板间验收等PMS3.0试点建设相关项目。配网抢修数字化智慧管控遵循PMS3.0整体架构设计，以电网资源中台为核心驱动，依托数字化新技术构建的配抢智慧大脑，面向用户、作业、指挥、管理四个对象，做到“六提升、三强化”。提升“事件精准研判、工单智慧派发、复电有序处置、信息全面掌控、资源最优调配、作业移动支持”六方面智慧能力，强化“抢修力量、抢修作业、量化评价”三方面业务管控措施，实现中低压配网抢修数字化全过程覆盖。

强化三大配抢智慧管控

1. 强化抢修力量全方位管控。

基于季节性特点、历史抢修事件和量化评价等信息，迭代更新抢修策略，优化指导网格布点方案，动态调整抢修梯队人员，车辆和备品备件库存，实现抢修资源的差异化配置。

2. 强化抢修作业全过程管控。

应用可视化等技术手段，实时记录、回传现场抢修情况，精准掌握抢修进度，开展抢修在线指挥及抢修过程资源柔性调配，实现抢修全过程管控和关键节点的用户互动。

3. 强化量化评价全口径管控。构建工单智能评价模型，从执行事件（人员、物资、场景应用等方面）、成本归集、优质服务等方面进行关键量化指标的综合评价，应用可视化看板全过程展示，支撑配网抢修业务重构、策略优化，实现配网抢修质效显性化。

提升数字化配抢六大能力

业务框架

基于PMS3.0顶层设计，结合电网资源中台、GIS2.0建设成果及数字化班组建设思路，融合95598报修、非95598报修、中低压主动抢修工作，充分利用人工智能、大数据等技术，构建专业协同、快速统一的抢修管理模式和综合评价体系，提升配网抢修工作的精细化管理水平，促进配网抢修工作质量的进一步提升。

电力智能融合终端

浩方信息电力智能融合终端是智慧物联体系“云管边端”架构的边缘设备，具备信息采集、物联代理及边缘计算功能，支持智能硬件、机器人、智能摄像头、终端传感器的接入管理，提供故障定位、协同互动、智能处理等服务功能。智能融合终端集配电台区供用电信息采集、各采集终端或电能表数据收集、设备状态监测及通讯组网、就地化分析决策、协同计算等功能于一体，基于电力场景智能化需求，实现电气设备、传感器、视频监控等设备智慧感知与互联，大力提升数据自动采集、自动获取、灵活应用能力，实现配变场景智能化应用落地。

边缘智能网关

在公用电房中加装智能网关及加密模块，实现数据汇集、数据传输、数据处理、数据存储及加密等功能边缘智能网关支持RS232/RS4854G/5G/LoRa/GPS/BDS等协议接入。

设备数据采集

增加设备状态采集、电气保护测控、视频监控、环境监控和安防监控等功能配置，实现设备物的感知、互联，可支持温湿度、烟感、音感、水浸等传感器数据采集。

状态监测预警

在低压进出线柜、分支箱、用户表箱等位置加装监测装置，实时采集低压线路电源侧、线路侧、用户侧电气量数据，实现低压动态拓扑识别、停电管理、故障主动上报、偷电监测和线损精益管理等功能。

智能化联动

借助物联通道实现人工智能模型下发到边缘主机，实现边缘主机人工智能模型的自动化升级。利用端到端的算法模型、知识推送实现AI前端赋能，实现对输电、变电、配电等场景的AI赋能。

功能特色

智能融合终端集配电台区供用电信息采集、各采集终端或电能表数据收集、设备状态监测及通讯组网、就地化分析决策、协同计算等功能于一体，基于电力场景智能化需求，实现电气设备、传感器、视频监控等设备智慧感知与互联，大力提升数据自动采集、自动获取、灵活应用能力，实现配变场景智能化应用落地。

应用场景及优势

数据融合

提升电力物联网感知层智能化水平。支持实现终端功能按需定制和远程平滑升级，并在源头实现数据融合共享，建立跨专业、内外部共建共享、开放合作的物联生态。

资源共享

通过在感知接入方面实现资源共享，提供统一的感知接入基础设施，促进采集终端、通信传输、安全防护、边缘智能计算等感知层资源共享，降低电网数字化投资。

云边协同

智能融合终端遵循统一规范的边缘计算框架，按照统一云边交互协议实现与物联管理平台的双向交互，实现云边业务协同、计算协同、数据协同、智能协同等能力。

边缘智能

可支撑用户基于统一的智慧物联感知标准实现各类边缘和终端设备、边缘侧物联应用 APP研发，数据采集、业务贯通和资源共享，满足智慧物联设备接入要求。

数字化生产指挥平台

数字化生产指挥平台是落实现代设备管理体系和PMS3.0建设的重要举措，是全面支撑省市县三级生产指挥中心业务开展的主阵地。整合运检、安监、调度等专业数据资源，集中设备状态监测、作业人员安全管控、生产资源可视化调度、基于大数据的设备健康状态评估、基于状态监控及综合评价分析的主动检（抢）修等业务，以“数据贯通和信息共享”促进“专业协同和业务融合”，全面提升设备精益化管理水平的同时推动生产管理模式的优化。

数字化生产指挥平台采用“中台+场景建设”设计理念，利用统一运营平台，按照业务+角色模式实现应用定制化使用，开展管控系统应用商店中的应用管理、应用商店管理、应用申请审核工作，提供添加个性化门户、向用户提供个性化布局方案、应用审核发布等功能，支撑各类应用独立扩展。数字化生产指挥平台能够打通与生产一线业务单元之间的业务流转流程，基于电网运行信息、设备状态信息和环境信息开展综合研判分析并形成主动作业工单，跟踪工单执行和闭环管理，实现运检工作由被动向主动的转变。

输变配智能一体化解决方案

随着智能电网和电力物联网的高速发展，现有的巡检方式已无法满足电力巡检需求。需要融合电力设备状态检(监)测技术，整合输电、变电、配电各个电力环境实现设备数据在线检(监)测，以大数据平台和云计算为基础，以电力物联网为纽带，关联PMS系统及其它异构数据，为各环节电力场景智能化落地提供支撑。

浩方信息电力输变配智能一体化解决方案基于云-边-端协同架构，利用中心云持续学习与边端云协同学习，提升电力场景识别智能能力，利用端到端的算法模型、知识推送，实现AI赋能边缘。通过大样本数据训练实现输电、变电、配电等场景异常的准确高效识别，包括视频监控、表计、开关、指示灯等数值/状态的智能识别，有效辅助运维人员开展例行巡检、特巡、重大活动保电等工作，大幅度提高输电、变电、配电巡检效率，保障供电质量。

智能一体化端-边-云架构

设备端智能感知

🔷输电线路视频、变配电设备海量数据实时感知；

🔷输电线路/变配电设备/作业人员相关视觉、语音等感知数据的快速前端推理；

🔷高吞吐率、低功耗、低时延、高安全；

边缘侧协同推理

🔷小规模局部数据管理；

🔷提供轻量级边缘智能推理；

🔷面向输变配各环节定制化个性服务；

🔷电力智能设备实时控制与快速调度；

云端深度训练

🔷汇聚边缘侧海量多模态数据提供大规模计算能力与弹性伸缩能力；

🔷基于结构化传感数据深度挖掘与分析决策；

🔷基于非结构化感知数据的深度学习训练与推理分析；

应用场景

输电线路智能场景识别

大型机械靠近

烟火识别

线路异常识别（舞动、断线、散乱）

巡检目标识别

异物悬挂识别

销钉缺失识别

防震锤倾斜识别

变电站环境安全智能检测

挂空漂浮物检测

异物（小动物）入侵检测

烟火检测

车牌智能检测

虚拟围栏越界告警（带电区域人员进入识别

人员作业安全（安全帽检测、人脸识别

人员行为安全（吸烟行为识别）

配电站设备安全识别

开关变位检测（多开关状态识别、文字开关态

识别、图片开关状态识别）

仪表读数识别

设备指示灯异常状态识别

设备数据采集与分析

周界安全检测

架空电线路智能巡检

输电网规模持续稳定增长，输电线路运检队伍长期处于总量缺员和结构性缺员并存的严峻局面，传统的人工巡检方式存在巡视范围不全面、质量不高、效率低，以及特殊地形和气象条件下巡视困难等问题，无法满足电网高可靠性要求。

在不同变电站/配电站分散部署的智能设备所收集的信息仍未有效汇聚,电力智能设备之间缺乏足够的信息提取与共享机制，制约了其智能化水平的进一步提升。电力行业迫切需要将人工智能技术应用于电力设备巡检、现场作业监督、设备状态监测、设备缺陷预警等领域，解决生产设备增长与人员紧缺的矛盾，降低设备及人身风险，提高设备质量与生产效率。

浩方基于远程视频监控和无人机相结合智能运检手段，通过前端推理+云端训练，云边协作，构建智能的输电运检体系。

输电线路可视化巡视

内置场景识别算法和巡检任务；

前端实时监测分析，风险预警；

远程可视化巡视，目标识别拍摄及故障判断；

无人机自动化巡视

线路预置，自主巡视，智能辅助拍摄；

无人机实时分析，发现隐患重点拍照；

边缘分析故障场景、回传故障图片；

云端模型训练推理

预置场景库，云端训练，算法下发到边缘侧；

云端算法模型训练及模型更新；

多维度大数据分析，趋势预测；

价值1

科学管理资源、计划任务，降低巡视操作难度，快速分析识别缺陷隐患

价值2

减轻电力运维人员的工作负荷，减少人身伤害机率，降低运维成本，提高电网的安全性和可靠性

价值3

统一管理机巡和人巡数据，可视化展示巡视成果

价值4

实时监控巡视进度，实现缺陷自动预警

应急抢修调度系统

近些年，配电网设备数量多、运维人员少、状态感知不全面、信息共享不畅通等难题异常突出，为整个配电网的运维管理带来了极大的挑战。随着“云大智物移”等新兴技术的不断涌现，为配电网的发展注入了新的生机与活力，使得通过传统技术与手段难以解决的问题逐渐迎刃而解。

浩方配网应急抢修调度系统基于微应用框架，调用电网资源业务中台共享服务，对配抢模块及停电信息报送模块进行改造，实现对配网开关变位信号、配电变压器停上电信号、低压表计停上电信息号进行综合采集和分析研判，实现停电信号的故障研判和精准分类，支撑主动抢修功能应用。通过机器学习和人工智能等技术应用以支撑配网抢修指挥系统的建设。

1.配网故障主动监测与预测性研判

基于电网GIS拓扑关系、营配基础档案、停电计划、故障报修等基本数据，结合调度自动化、配电自动化、用电信息采集系统停电事件，实现故障类型、故障原因、影响范围等信息研判，以及配网线路瞬时故障重合后负荷全恢复研判，具备重复报修工单过滤、辅助同源工单合并、主动抢修工单生成等功能。

客户报修故障研判

利用计划停电、营销用户欠费、配网线路故障等信息，结合用电信息采集系统配变停上电事件、户表召测信息，判断可能的停电范围、判定报修工单是否为用户内部故障、客户欠费工单、已知计划停电、已知故障停电，通过自动匹配分析，实现同源工单提示，辅助工单合并。

低压台区故障研判

基于智能电表实时推送的台区总表、集中器、用电电表的停上电事件，结合上级配网运行数据以及计划停电、欠费停电等信息，判别故障原因、故障范围，生成准确的故障台区（楼宇、单元）受影响用户列表。

故障展示及定位

根据工单报修户号、电话、地址、户名等信息，结合营配基础档案、用电信息采集系统配变停上电事件和户表召测信息、配网实时故障研判结果，实现故障位置研判、研判结果自动推屏及地图定位等功能。

配网实时故障研判

实现主线故障、支线故障、配变故障、低压线路故障等实时研判功能。

故障影响范围分析

基于营配基础档案及配电网拓扑结构，实现故障影响的停电相关设备及区域范围分析，停电路径展示，统计停电影响设备、用户（重要用户、中压用户、低压用户等）。

主动抢修工单派发

综合分析实时获取的配电线路、配变、用户表计等故障或异常信息，研判后发起主动抢修工单派单基层单位现场处置，同时编译与推送故障停电信息。

2.配网抢修指挥调度业务一体化流转

通过对故障工单的接单确认派工、抢修队伍调派、抢修过程反馈、故障处理审核、工单回复等功能，完成故障抢修工单处理，实现抢修处理过程的跟踪、督办，做到事前预警、事中处理、事后分析的抢修处理全过程管控，实现配网抢修调度业务一体化流转。

3.价值与收益

充分利用电网业务中台服务，基于电网业务中台已有配网故障抢修服务，开展配抢管理系统的构建，实现电网业务中台建设、配网故障抢修管理建设共同发展。

抢修管控一体化管理

构建配网故障抢修管理系统，实现配网故障抢修管理和配网故障抢修管控一体化管理。

提升供电服务水平

接入动态电网信息，通过开展主动抢修，减少用户投诉，提升供电服务水平。

停电信息自动化管理

开展停电信息自动化管理，减少人工维护，实现停电信息智能生成和报送。

可视化抢修管理

基于GIS开展工单、停电信息、抢修资源的可视化展示，开展可视化抢修管理。

智慧配网移动应用

基于供电服务系统，深度融合配网业务，打造智慧配电移动应用的数字化管理平台，实现计划、现场作业等各类数据从PC端到移动端的全流程贯通，形成对配网业务的全流程管控，重塑移动互联时代全新的智能化管理理念，让业务开展智能化、自动化，全面提升精益化管理水平，让管理更智能、让执行更高效、让操作更便捷。

智慧配网移动应用项目建设根据配网业务工作实际需要，优化工作过程和现场交互环节，在移动端上随时随地管理业务、读取数据、协同合作，有效支撑现场业务开展，对班组工作图形化展示和可视化操作，辅助基层员工规范化执行，降低基层班组人员工作量，提高工作成效。依靠智能终端技术已有效的实现实时状态感知监测、用电信息采集、巡检结果填报等各种功能，同时依赖实物“ID”技术实现设备台账数据实时共享，有效降低人力沟通成本，提高工作效率。

供电服务指挥可视化

供电服务指挥可视化系统从信息运行到管理，从信息网络到信息资源，从运行到维护管理性，使其整个应用系统的性能达到最佳状态。统一考虑，周密设计。满足运检管控中心运维管理的需要，同时可实现信息共享或提供数据接口；满足国网公司运维管理的需要，正确合理地综合分析服务器、网络和数据库系统所提供的性能，并充分考虑至整体系统的可扩展。

智慧一体化运维支撑解决方案

随着电力企业数字化建设持续推进，互联网业务迅速发展，新技术不断涌现，信息运行管理面临运维对象规模激增、边界持续扩展、业务快速更新等新形势，给信息调运检体系带来新的挑战和机遇。为更好支撑电力企业数字化建设，需加速推动信息运行工作从面向设备（系统）向面向平台、业务、数据转型，适应云平台、数据中台、物联管理平台生产需要，全面提升精益调度、智能运检、高效运营能力。

业务发展趋势与需求

新业务发展：信息专业服务对象主体逐步从公司内部向社会公共领域转变；
新形势变化：业务应用逐步上云，云网协同不断深入，打造智能一体化运维支撑平台、优化整合运维流程等需求更加迫切。

新技术发展趋势与需求

新技术应用:随着“大云物移智链”等新技术的深入应用，信息系统架构越来越复杂，信息运维的难度和要求越来越高；
新理念引领:新理念引领互联网公司创新信息运维和运营模式，为公司提升信息运行管理水平提供了新的思路。

运维范围变化趋势与需求

新领域扩展：在公司数字化建设环境下，信息运维的领域由传统的数据中心逐步外延，日益复杂，提供安全、可靠的信息运维服务迫在眉睫；
新对象扩展：随着新型运维对象的出现，公司需要不断补强运维工作，优化配置，满足信息运维对象规模激增、范围扩大等需求。

实现运维支撑智慧一体化

通过打造运维自动化、平台化、数据化、智能化等一体化能力平台，实现运维支撑智慧一体化。

运维自动化

通过自动化的作业工具，将运维人员从简单重复的工作中解放出来，减少误操作风险，带来了系统的稳定、安全与效率提升。

运维平台化

依据业务形态不同，对企业 IT 架构进行针对性的管控、融合化的管理，借助大数据、PaaS 化的平台能力对运维技术和业务能力进行底层封装，将重量级的运维技术工具系统轻量化为运维 APP 场景应用，进行运维工具的逐步集成。

运维数据化

通过运维数据化能力， IT 运维能为企业决策提供有力支撑，实现稳定、安全、效率的提升，和对成本的合理把控。

运维智能化

通过运维的智能化能力将人的知识和运维经验与大数据、机器学习技术相结合，开发成一系列智能策略，从而融入到运维系统中，通过智能运维平台完成运维工作。

全方位能力构建

构建智能一体化运维支撑系统，统一运维入口，统筹资源运维，打造开放共享、全景监测、自动作业、智能分析等技术支撑能力

构建全场景监测能力

实现运维对象监控全覆盖、动态感知和全链路监控，将系统相关数据监测链路进行及时同步和更新，并具备资源自动发现和台账自动更新能力；
依托CMDB和基础数据快速生成各类组态化可视化视图，支撑全场景监测分析展示；
实现全场景安全监控，完善各类业务场景下的物联终端安全接入和安全监测能力。

实现自动作业运维能力

完善自动化作业手段；
实现各类运维对象自动化巡检、基础平台软件自动化部署和配置、自动化合规性检测等能力；
实现常见缺陷无干预自动处置。

提升智能分析应用能力

根据采集监测和预警分析结果，实现运维对象等运行异常的自动检测、研判和定位；
构建业务应用的资源利用指数模型，建立业务应用评价体系，为资源合理分配提供依据；
强化信息资源需求规划和使用情况分析，建立弹性回收机制。对全场景中出现的安全事件，根据预分析结果和告警模型，实现自动检测和研判，减少人工审核成本。