近期，也許你也在關(guān)注全國(guó)各地頻出的“限電事件”。電力不僅關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，它也是推動(dòng)世界運(yùn)轉(zhuǎn)、加速創(chuàng)新的引擎。實(shí)際上，為了緩解能源缺口，同時(shí)應(yīng)對(duì)全球氣候變化，中國(guó)的可再生能源發(fā)電已經(jīng)走在了世界前列。截止 9 月底，全國(guó)風(fēng)力發(fā)電風(fēng)電裝機(jī)容量同比增長(zhǎng) 32.8%，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量同比增長(zhǎng) 24.6%[1]。可再生能源發(fā)電也是全球的大趨勢(shì)。

發(fā)電方式的變化，推動(dòng)電能的流動(dòng)從單向向雙向演進(jìn)。當(dāng)然，這就要求包括輸電站和配電站在內(nèi)的電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化改造，而傳統(tǒng)電力設(shè)備的維修和升級(jí)需要耗費(fèi)大量成本和時(shí)間。

英特爾正在攜手生態(tài)合作伙伴，借助物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)等創(chuàng)新技術(shù)，使用智慧邊緣架構(gòu)對(duì)變電站實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化升級(jí)，從新基礎(chǔ)設(shè)施層面來(lái)保障電網(wǎng)公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和電網(wǎng)現(xiàn)代化。讓智能電網(wǎng)成為驅(qū)動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)能。

下面就來(lái)了解一下在英特爾技術(shù)支持下的電力基礎(chǔ)設(shè)施是如何實(shí)現(xiàn)智能化、軟件定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三大升級(jí)。

檢測(cè)電壓暫降

AI 邊緣賦能

電壓暫降是一種嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)引起設(shè)備故障，嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。而傳統(tǒng)的檢測(cè)方法存在端點(diǎn)效應(yīng)問(wèn)題，降低了測(cè)量精度。

英特爾基于邊緣計(jì)算和云計(jì)算架構(gòu)，提出了實(shí)時(shí)電壓暫降監(jiān)測(cè)及治理方案。該方案的邊緣側(cè)設(shè)備使用第二代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器搭配 FPGA，以人工智能模型分析采集到的數(shù)據(jù)，借助輕量級(jí)推理快速、準(zhǔn)確地定位電壓暫降起止時(shí)刻，計(jì)算電壓幅值和頻率。同時(shí)進(jìn)一步提升了邊緣側(cè)異構(gòu)平臺(tái)的性能。

基于Intel云計(jì)算的電網(wǎng)電壓分析控制系統(tǒng)

該解決方案的后端云平臺(tái)中，同樣用到英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器，并以Analytics Zoo 和 OpenVINO 工具包、面向英特爾 架構(gòu)優(yōu)化的 Pytorch等工具框架做支持，與邊緣側(cè)構(gòu)成了端到端的 AI 檢測(cè)方案，同時(shí)，其中也部署了多種深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型，檢測(cè)速度更快，準(zhǔn)確性更高，完成負(fù)載需求高的模型推理，并將結(jié)果推送到電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)中。

基于英特爾的邊緣計(jì)算和云計(jì)算，該方案既具備延遲短、性能高的特點(diǎn)，同時(shí)測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，從而提升了電壓暫降治理的效率。

5G MEC 軟硬兼施

消除設(shè)備過(guò)熱隱患

以前，在藍(lán)藍(lán)的天空下，經(jīng)常可以看到電力工程師們?cè)诟吒叩碾娏λ瞎ぷ鳌ｋm然確實(shí)很帥，但這樣的情形無(wú)疑是危險(xiǎn)的。如今，部署了基于英特爾 5G MEC 架構(gòu)和 OpenVINO 工具包的電力設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，可以快速分析溫度變化，準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，從而消除電力設(shè)備的安全隱患，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理、預(yù)防重大事故的發(fā)生。

基于Intel的故障診斷系統(tǒng)架構(gòu)

在該系統(tǒng)中，基于英特爾軟硬件的5G MEC 邊緣云，由第二代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器、英特爾 FlexRAN參考架構(gòu)、OpenVINO 工具包以及開放式網(wǎng)絡(luò)邊緣服務(wù)軟件 OpenNESS 構(gòu)成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析、AI 模型搭建和推理、模型推送等高性能負(fù)載。英特爾 FlexRAN 參考架構(gòu)靈活、開放，幫助通用 x86 架構(gòu)服務(wù)器平臺(tái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)無(wú)線接入網(wǎng) BBU 的性能，在不同應(yīng)用場(chǎng)景中提供高吞吐、低延時(shí)的 5G 無(wú)線連接。OpenNESS 平臺(tái)可在公網(wǎng)、專網(wǎng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下獲得統(tǒng)一的應(yīng)用開發(fā)、托管環(huán)境，讓電力企業(yè)更方便地將智能應(yīng)用遷移、部署至邊緣。

英特爾產(chǎn)品與技術(shù)助力5GMEC方案構(gòu)建

開源邊緣洞見平臺(tái)

讓世界難題無(wú)處藏身

在電力系統(tǒng)中，還有一個(gè)世界難題：小電流接地故障。由于電流特征模糊，而且故障類型繁多，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法準(zhǔn)確率低，難以滿足電網(wǎng)自動(dòng)化、高可靠的要求。

為了加速工業(yè)應(yīng)用在邊緣平臺(tái)上快速落地與部署，英特爾開發(fā)了英特爾 工業(yè)邊緣洞見軟件平臺(tái)框架，并將其開源。它集成時(shí)間敏感型數(shù)據(jù)注入與分析組件，可部署在最接近數(shù)據(jù)產(chǎn)生源頭的邊緣設(shè)備上，其中包含 TICK 四大開源組件，完成數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示四大關(guān)鍵步驟，實(shí)現(xiàn)算法的落地與產(chǎn)品化。

工業(yè)邊緣洞見軟件平臺(tái)軟件框圖

實(shí)際應(yīng)用表明：這種方法在保證100% 判斷準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，將判斷速度從百毫秒級(jí)提高到了十毫秒級(jí)，大大提高了判斷效率，不僅預(yù)防了接地事故蔓延，增強(qiáng)了新能源項(xiàng)目安全水平，還能維持光伏電廠繼續(xù)發(fā)電，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

攜手加速數(shù)字轉(zhuǎn)型

構(gòu)建電力全網(wǎng)生態(tài)

隨著能源市場(chǎng)全面擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型，電力系統(tǒng)將從模擬架構(gòu)向全新的數(shù)字化新型電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)。在中國(guó)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與 “雙碳” 經(jīng)濟(jì)的雙重驅(qū)動(dòng)下，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)與能源物聯(lián)網(wǎng)正在蓬勃發(fā)展。英特爾將繼續(xù)致力于促進(jìn)中國(guó)電力行業(yè)的加速轉(zhuǎn)型，催化電力世界與數(shù)字世界的有機(jī)融合，和廣大合作伙伴一起，構(gòu)建出全新的跨電力價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)體系。

原文標(biāo)題：從數(shù)字化、智能化啟程，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)現(xiàn)代化升級(jí)

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審核編輯：彭菁