电力系统数字化历程与转型发展研究

电力系统数字化历程与转型发展研究

陈国忠,叶良，莫惠坚，叶耀鸿

广东电网有限责任公司肇庆供电局 广东肇庆526060

摘要：电力能源已经成为支持人们生活生产活动的重要能源，在信息技术与智能科技不断发展的背景下，电力系统也逐渐从局域网阶段发展至数字化阶段，整体呈现出数字化、系统化、一体化、智能化等特征。电力系统是保障电力能源稳定运输以及优化配置的重要载体，技术人员不断融合云计算、大数据、物联网、人工智能等多种现代化科技，实现了对电力系统的智能化、数字化改造，充分开发和利用数据的价值，推动电力企业智能化转型与发展。本文将介绍电力系统数字化发展的历程以及其智能化转型策略，以供参考。

关键词：电力系统；数字化历程；转型发展；发展策略

前言

    电力企业的经营模式随着社会电力需求以及资源开发技术的发展而发生变化，在现代化信息技术与智能化发展理念的影响下，电力企业应不断挖掘电力数据的潜在价值，开发创新性数字技术，驱动企业实现整体性、技术性变革，以数字技术、智能化技术为核心构建全新的发展战略模型，提升电力企业的核心竞争力。电力系统的数字化转型不仅能够提升电力资源的运输稳定性，同时还能够驱动整个行业的进步与发展，重塑生产关系，了解客户的个性化需求，找准电力市场并明确电力企业发展的方向，满足客户的多元化、互动化、个性化服务需求，促进电力企业经济效益的提升。

1电力系统数字化历程

1.1局域网阶段

    从电力系统数字化发展历程来看，局域网是其开展数字化发展的第一阶段，时间上大致从上世界九十年代开始，电力企业为了适应内部区域性信息流的不同业务要求应用信息技术构建了以局域网为代表的内部通信平台。这样的内部通信平台作用范围仅限于电力企业自身，尽管在后续的发展中有越来越多的电力企业意识到网络化发展的优势并纷纷构建内部通信系统实施电力系统管控以及业务部门的交流，但不同电力企业构建的平台在结构、功能等方面均存在差异，出现了严重的信息冗余与数据缺失现象，无法发挥局域网系统对于电力系统的管控作用，不符合电力系统安全稳定运行的需求。比如常见的电网二次系统，不同企业构建的二次系统在结构上存在明显差异，且各自的功能并不完善，难以实现全网性、跨部门协同作业，缺乏整体性管控的技术架构与标准，导致整个平台出现信息孤岛问题，难以实现不同业务部门之间的协调合作，最终影响电网运行效率，增加电网后期维护的成本[1]。

1.2互联网阶段

进入互联网发展阶段之后，各企业遵循电力系统网络化构建标准，使用统一的网络体系与结构，这样就解决了局域网阶段的问题，将电力系统的单机环境延伸为网络环境，扩大了电力系统管控的范围，促进了电力系统信息的集成式发展。如图1为电网一体化运行智能系统，经过观察与分析可知，该智能化系统遵循标准的SOA构建体系，并根据电力系统的工作需求集成了包含EMS、DMIS、保信等业务功能，同时在系统厂站端构建了数据整合与智能化模块，真正实现了电力系统的一体化、智能化、模块化建设。

图1 一体化运行智能系统

    在互联网发展阶段，电力系统在信息技术与网络技术的支持下实现了从物理系统到信息物理系统的转变，这就意味着电力系统不仅能够全面感知物理世界，同时还能够实现与信息虚拟网络的交互，提升电力系统的灵活性与可靠性。

1.3数字电网阶段

互联网阶段的电力系统已经完成了初步数字化发展任务，构建了真实物理世界与虚拟网络世界的联系，极大地提升了电力系统运行管控的灵活性与有效性。随着传感器技术、智能化技术、数据技术以及机械技术的不断发展，传感器网络完成了基础构建并将社会系统与信息系统联系在一起，整个电力系统呈现出多面交互、信息共享的特征，如图2为电力社会信息物理系统结构。

图2 电力社会信息物理系统结构

    进入数字电网阶段的电力系统融合了新一代互联网技术、大数据技术、云计算技术以及智能化技术等，拉近了社会生活与电力企业之间的关系。数字电网涵盖的范围非常广泛，电力系统数字技术能够作用于电力资源的生产、运输、配置、使用等多个环节，帮助电力企业完成电力资源的规划与营销工作，甚至作用于能源产业价值链以及能源生态系统。其次，电力系统在该阶段实现了数字技术与业务功能的深度融合，充分挖掘和开发了电力数据的应用价值，极大的提升了电力企业的竞争力，为电力技术以及行业未来发展提供了更多活力。另外，数字技术的有效应用还提升了电力企业应对内外环境变动的反应速度与能力，其中数字技术的应用能够在短时间内获取和处理海量信息，改善电力企业的运营现状。在数字技术的支持下，电力企业不仅能够专注于电力资源开发与运行管理等本职工作，同时还可以实现与其他行业的广泛合作，构建多行业平台经济，为国家数字化建设做出贡献。

2电力企业数字化转型建设策略

2.1明确数字化经营模式

    电力企业要想实现数字化转型，首要的工作就是明确自身数字化经营模式，准确把握数字化经营的本质与内涵。经过总结调查可知，目前实现数字化转型的企业经营类型主要有“实物资产驱动型”“技术服务驱动型”以及“数据资产驱

动型”。以上三种经营类型同时也是数字化转型发展的不同阶段，电力企业要做的就是开发实物资产的价值，推动电力管理技术创新，构建开放共享的产业生态，达到数据资产驱动发展的目标。对于电力企业来说，前两个阶段的转变是非常困难的，很多转型成功的电力企业都经历了数十年才从实物资产驱动转为技术服务驱动。在传统的发展理念中，电力企业更加重视实物资产，认为把握资源并做好生产管理工作就能够实现持续发展，但这样的经营模式已经不再适用于网络时代，企业必须以客户为核心构建服务文化体系，发挥企业实物资产的优势，创新电力企业管理技术，实现技术服务驱动型转变[2]。

2.2推动业务流程信息化

    信息集成、共享以及价值开发均属于电力系统信息化发展的内容，而只有实现信息化才能够进入数字化发展阶段。在信息化发展阶段，电力企业主要通过内部通信网络的构建提升电网管理效果，这更多的是一种管理思维，并不能够实现多部门、跨业务的管理。为了达到数字化发展的要求，电力企业应推动多项业务流程的信息化发展，扩大通信管理平台的范围，纳入更多协作交流的主体，实现不同业务环节、不同业务部门之间信息的互通与共享，最终实现数字技术与电力企业业务的融合。数字技术对于组织规模庞大、业务体系复杂且管理难度较大的电力企业来说能够起到多方面的作用，比如企业的管理决策、生产规划、营销计划、客户服务等各环节，数字化与智能化技术的应用能够推动电力系统业务的一体化发展。具体来说，电力企业在转型发展的初期应梳理实际业务、工作流程以及人员组织等要素，合理评估企业数字化转型的条件与需求，了解转型发展所需的技术与资金要求，进一步明确企业转型经营模式。完成转型规划工作之后就应开展转型顶层设计，为转型发展提供制度支持，制定出详细的战略发展目标及其实践路径。电力企业在面对数字化转型发展时应遵循结构标准要求，构建扁平化、自动化的网状节点架构，形成差异化、多样化、智能化的全新管理模式，同时以客户为中心构建去中心化的平台商业模式与服务模式。最后，电力企业还应开发电力数据的价值，加强内外业务的融合，实现全业务数字化建设，打通内外业务与服务，落实业务-管理-服务数字化以及生产-供应-需求信息化发展[3]。

2.3实现业务管理网络化

    网络化的本质就是利用数字技术实现真实物理世界业务以及服务的迁移，加强真实物理世界与虚拟信息场景的联系，实现业务管理网络化发展，为不同业务部门、不同行业提供信息共享与互动的载体。电力数据是数字化转型的基础，因此电力企业也应从数据开发、处理、存储与管理等工作入手。首先，电力企业应构建“三层”数字化架构体系，将电力企业的内部管理业务与外部生产营销业务集成在云平台中，实现业务数据的网络化管理与流动。“三层”架构分别为物理层、平台层以及数据层，其中的物理层将以电力系统为基础构建智能电网与跨行业、部门的综合能源网络，如交通网、热力网等。平台层则着重于智能电网管理业务，实现各部门之间信息的互通，实现人与物的智能化互动。数据层则为电力企业数字化生态建设做基础，搭建产业链合作平台，促进电力企业的创新发展。智慧物联体系是电力企业数字化发展的又一阶段，企业应合理应用数字技术，丰富边缘设备与终端设备，改变传统电网中信息孤岛的现状，实现电网的全面感知，提升信息处理效率以及信息安全性，实时采集客户的用电状态信息并实现在线监测，分析客户的用电偏好与需求，不断扩大自己的营销市场。最后，电力企业还应针对电力数据构建共享平台，不断扩展数据接入与服务的范围，打通“横向、纵向、端到端”三大数据流，实现内外数据的互通与共享。

2.4开发人工智能技术价值

    人工智能技术的开发与应用能够帮助实现全智能电力系统，智能化本身就是数字化的高级阶段，而智能技术能够作用于企业价值链的各环节，促进数据资产价值的开发，提升电力企业的综合效益。电力企业应重视数据的价值开发，实现统一化开发与管理，进行一体化、分层化治理，获取最为精准、最有价值的数据信息。其次，电力企业应使用强大的数据处理技术与工具深入挖掘数据价值，精准定位自己的客户群体并为其提供个性化服务，将数据信息资产转化为具有实际经济效益的资产。另外，电力企业应聚焦于电力新业务、数字新产品以及能源新服务，发挥智能技术的优势构建数字化产业生态，改善终端感知与智能互动能力，实现智能化评估与监测诊断，保障电力系统运行的稳定性[4]。

结束语：

综上所述，数字化、智能化发展已经成为电力企业改革发展的必然趋势，对此，电力企业应主动了解现代化数字技术的应用效果，调查产业新业态，进一步明确电力企业数字化经营模式，完善数字化发展顶层设计并制定智能化发展方案，推动业务流程信息化发展，实现业务管理网络化建设，融合人工智能技术，实现内外业务的深度融合，推动电力企业的数字化、智能化转型发展。

参考文献：

[1]李佳芳. 基于大数据的电力营销管理创新分析[J]. 科技经济市场,2022,(03):152-154.

[2]刘康先. 基于数字化转型的新型电力系统构建[J]. 应用能源技术,2022,(02):7-11.

[3]赖征田. 面向新型电力系统的数字化转型关键技术研究[J]. 供用电,2022,39(02):1.

[4]赵云灏. 如何实现电力数字化转型[J]. 国企管理,2022,(02):20-21.