《工業互聯網與電力行業融合應用參考指南》解讀之二——工業互聯網如何賦能電力行業企業數智化轉型的探索總結與實施參考
中國電力網發布時間：2024-10-17 08:38:06
中國電力發展促進會常務副會長兼秘書長 ：游敏
2024年10月15日，工信部辦公廳印發了《工業互聯網與電力行業融合應用參考指南》（以下簡稱《指南》）。《指南》是在今年3月由中國工業互聯網研究院聯合中國電力發展促進會，通過征集案例、抽樣調研、整體分析并歸納近些年來工業互聯網在電力工業領域融合應用實踐案例，組織有關專家、學者和企業案例的實踐者經過梳理總結與評審的基礎上形成的，它分別從工業互聯網的五大功能體系，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數智化轉型，旨在解答當前電力企業在開展工業互聯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、供需協同、靈活智能”的新型電力系統、實現電力企業數智化轉型和實施“雙碳”戰略目標提供有益的參考指南。
本《指南》明確了工業互聯網的定義和內涵。指出工業互聯網是新型基礎設施、應用模式和工業生態。它通過對人、機、物、系統等的全面連接，構建起覆蓋全產業鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系，能為工業乃至產業數字化、網絡化、智能化發展提供實現途徑，是新工業革命的重要基石，是實體經濟和數字經濟深度融合的關鍵支撐，是新型工業化的戰略性基礎設施和重要驅動力量。
工業互聯網的內涵是載體。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，工業大數據爆發式增長，制造業數字化、網絡化、智能化演進升級的歷史大幕正在展開，海量工業數據的采集、傳送、存儲、計算、分析和應用已經迫切需要工業互聯網這個智能化的載體。
本《指南》總結了電力行業數智化轉型的現狀。指出電力行業在數智化道路上展現出強大的創新能力和發展韌性，構建涵蓋發、輸、變、配、用、調、信、儲全過程的數智化電力生態體系，全面推動了從發電源頭到終端用戶的智能化升級，這不僅提升電力系統運行效率和可靠性，也為落實節能減排、促進能源結構調整、實現“雙碳”目標提供了堅實的基礎支撐。
在發電領域，傳統的火電、水電、核電，還有風電、光伏等可再生能源發電站，已經進行了智能化升級；在輸電環節，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測和智能運維等數智化技術應用；在變電環節，變電站智能化改造在加速推進；在配電環節，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的重點；在用電環節，用戶側的數智化服務與智能用電設施建設突飛猛進；在調度環節，智能調度系統正逐步實現和完善；在信通環節，5G技術應用正在提高著電力數據通信效率；在儲能環節，配備先進傳感器、控制器與智能電池管理系統（BMS），以實現精準監控和優化調度等。
本《指南》總結了工業互聯網賦能電力行業形成平臺化設計、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互聯網如何賦能電力行業數智化轉型的具體路徑和發展方向。
新型工業網絡是綜合5G、TSN、云計算、AI等新一代信息通信技術賦能工業網絡升級，支撐規模化、智能化工業應用的先進基礎設施底座。
電力行業中，各電力企業規模大，分布地域廣，業務場景復雜，但網絡結構相似程度高，為滿足不同企業、多種場景下的業務需求，兼顧對安全的高要求，建議電力企業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，滿足新業務發展需求。
工業互聯網標識解析體系是工業互聯網的重要組成和“神經系統”，它主要包括標識編碼和解析系統兩大部分。我國工業互聯網標識解析體系采用分層結構，主要包括國家頂級節點、二級節點、企業節點和遞歸節點。
標識在電力行業的融合需求包括推動電力行業工業互聯網標識規模化應用；構建電力企業產品編碼公共解析體系；實現跨產業、跨企業的全流程信息貫通。電力行業工業互聯網標識解析二級節點已上線四家，分別是國網上海電力、江蘇核電、南網數研院、科源能源，接入的電力企業超1611家，形成了基于標識解析的電力產品協同制造、電力產品市場監管、資產及供應鏈管理、用電行為分析等特色應用。
電力行業頭部企業或具備相關服務能力的行業企業可申請建設標識解析二級節點，負責建設和運營標識解析二級節點系統，面向企業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點對接，實現分級管理、全網解析。標識解析二級節點應充分發揮行業龍頭企業的帶動作用，利用其行業上下游輻射能力，實施行業級工業互聯網標識應用。
工業互聯網平臺的建設和應用正助力電力企業向更深層次的跨界融合與生態共創邁進。國家級及行業（協會）聯盟性質的工業互聯網平臺，通過匯集全行業的數據資源，提供宏觀決策支持與資源共享服務，促進電力系統與社會經濟系統的高效協同。
這些平臺推動構建行業標準體系，加強數據安全與隱私保護，為跨區域、跨企業的能源交易與協同調度打下堅實基礎。同時，通過平臺組織舉辦創新大賽、開放實驗室等形式，激發產學研用的創新活力，加速了新技術、新應用的孵化與推廣。行業層的平臺還能促進電力與交通、建筑、制造等行業之間的深度融合，共同探索能源互聯網的新模式，為構建智慧能源生態系統提供堅實支撐。
全國首個工業數據交易專區（北京國際大數據交易所工業數據專區）已經上線，中國工業互聯網研究院成立了工業數據要素創新發展中心。大數據中心在釋放數據要素價值，賦能制造業數智化轉型升級方面正發揮越來越重要的作用。
電力是典型的廣域分布式工業互聯網，是工業互聯網中聯網設備數量最大、數據規模最大的垂直行業，天然具備“大連接、廣覆蓋、高可靠”要求。電力行業數據建設現狀是：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，多源異構數據實現統一存儲流轉；企業層數據治理框架初步構建，數據驅動決策創新實踐日益增多；行業層電力數據標準與規范逐漸豐富，數據共享與生態構建已經開展探索，提升電力數據要素價值得到企業的廣泛重視。
《指南》建議通過國家工業互聯網大數據中心（電力）行業分中心等行業級大數據中心建設，構建電力行業數據要素基礎設施，賦能電力行業數字經濟高質量發展。通過整合行業數據資源，促進跨企業、跨領域數據協同，加速能源互聯網建設，推動電力市場改革與現貨交易效率。同時注重綠色低碳，引領數據中心可持續發展，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，為電力行業數據要素價值的充分發揮奠定堅實基礎。
電力企業以工業互聯網體系架構為基礎構建了電力領域內以場、站業務系統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。電力行業監管機構，可通過建設電力系統網絡安全態勢感知平臺對行業內電力企業網絡安全數據，按照統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，預測網絡安全趨勢，并進行展示和監測預警。
《指南》建議通過行業+企業+場站多級網絡安全防護體系建設，實現電力生產業務系統的網絡安全防護監管能力，遵循“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證、綜合防護”原則，通過集團、區域公司、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、處置動作閉環管理等要求，實現整個電力企業對于區域、場站側生產控制系統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，實現生產網絡安全態勢預警、威脅關聯分析、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》提出電力行業和工業互聯網融合應用，應堅持整體規劃、分步實施；模式探索、創新驅動；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狀評估、戰略規劃、組織準備、總體規劃、方案設計、試點實施、評估優化、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案例作為參考，值得廣大開展電力企業數字化轉型的企業參考借鑒。
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