2024年全球能源转型及数字化转型成功实践报告-加速电力智能化

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商标声明 , , 是华为技术有限公司商标或者注册商标，在本手册中以及本手册描述 的产品中，出现的其它商标，产品名称，服务名称以及 公司名称，由其各自的所有人拥有。 免责声明 本文档可能含有预测信息，包括但不限于有关未来的财务、运营、产品系列、新技术等信息。由于实践中存在很多不确定因素，可能导致实际结果与预 测信息有很大的差别。因此，本文档信息仅供参考，不构成任何要约或承诺，华为不对您在本文档基础上做出的任何行为承担责任。华为可能不经通知 修改上述信息，恕不另行通知。 版权所有© 华为技术有限公司 2024。保留一切权利。 非经华为技术有限公司书面同意，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本手册内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。 全球能源转型及数字化转型成功实践 加速电力智能化 华为电力数字化军团 2024年9月 扫码了解更多 全球能源转型及数字化转型 成功实践 场景 云 管 边 端 华为电力解决方案：5横6纵能力地图，共建新型电力系统 发 电 输 变 电 配 用 电 调 度 数 字 基 础 设 施 增 值 业 务 发电厂 特高压1000kV变电站 110kV变电站 10kV配电 居民 调度中心 IT基础设施和办公 非电运营 云基础设施服务 带宽运营 电力宽带 多站融合 数据中心 智能充电桩 云调度中心 数据中台 视频云 电力数据中心 电力办公园区 综合数据网 发电更清洁、电网更灵活、消费更节能、运营更高效 输变电通信网 配电通信网 智慧火电 智慧水电 智慧新能源 输电线路智能巡检 数字换流站 智慧变电站 配电物联网 分布式智慧能源管控 智慧营销 智慧零碳 综合能源服务 调度数据网 5G智能网关，边缘AI计算网关 精确授时网关，智能融合终端 机器视觉，智能安防，HPLC 会议电视系统 电网混合云 01 02 孙福友 构建 万物互联的 智能世界 刊首语 华为电力数字化军团 为行业注入数字新动力 为应对能源需求增长以及日益严峻的能源安全和气候环境挑战，全 球普遍面临着能源转型、零碳转型和数字化转型，这三个转型都是 长期的、艰巨的、复杂的系统性工程。我们认为构建新型电力系统 是三元转型的关键，是实现能源经济性的重要基础，也是确保能源 安全与连续性的关键手段。通过数字化转型铺设一条数字之路，支 撑源网荷储高效协同，实现电能流、碳排流、信息流和价值流的多 维融合，推动全社会清洁、高效、可持续发展。 扎根华为大平台 为行业注入数字新动力 2022年3月30日华为电力数字化军团正式组建成立。军团概念源于谷歌的一个 组织形式，由博士、科学家、工程师和营销专家组成的群体。电力数字化军团聚合了 一群志同道合的华为人，怀着创业的心态，扎根华为大平台，聚焦电力行业与数字化 技术，践行“平台+生态”战略，艰苦奋斗，立志为电力行业注入数字新动力，立志 为华为发展贡献电力要素。 2022年3月30日华为电力数字化军团正式成立 电力数字化军团聚焦电力行业数字化领域的关键挑战，整合华 为大平台的技术和研发资源，如海思、2012实验室的强大研发保障 和前瞻性力量，携手生态伙伴，提供包括芯片、终端、云、ICT基 础设施及架构设计等产品、解决方案以及服务。 电力企业自身才是转型的责任主体，我们旨在通过数字技术帮 助电力企业实现自我提升。电力数字化军团将秉持开放合作的态度， 联合能力型伙伴，助力数字技术与电力行业深度融合，实现架构、 平台、应用和运营的持续迭代发展，共同为电力领域注入数字新动 力。我们始终怀着对行业的热情和敬畏，在实践中不断积累对行业 的理解，持续助力电力行业解决问题、创造价值。我们将始终牢记 初心，明确自身的能力范围和业务边界，坚持围绕解决问题和创造 价值，携手能力型伙伴，在成就客户和伙伴的过程中实现自身的商 业追求，一路同行，都成为更好的自己。 体系化构建能力 抓住价值创造的锚点 产业数字化和数字产业化本质上是以数据为生产要素、由软件 和服务驱动的变革，其价值创造的锚点是以软件和服务为载体的知 识。以华为5G为例：核心竞争力来自哪里？—数理化知识。5G频 谱效率和抗干扰，取决于数学能力；散热、降低功耗依赖物理知 识；抗腐蚀、抗极端天气需要对化学和新材料应用的深刻理解。过 去十年，华为累计投入的研发费用超过8450亿元（折合1325亿美 元）。未来，我们将更加重视基础理论突破和基础技术发明，更多 地为无形的知识买单。 很多传统企业往往基于感性，更愿意为看得见摸得着的东西买 单；但对于数字化转型而言，必须抓住价值创造的锚点，改变习惯， 为看不见摸不着的知识买单，要把软件和服务的价值显性化，如咨 询、架构设计及看护、数据治理、数字化运营等，这样才能纲举目 张，将转型深入开展下去。相比国际先进水平，中国对软件服务的 重视程度还不够，需要拥抱趋势，加强软件与服务的产业投入及人 才队伍、数字素养等相关能力的建设。 我们认为，数字化转型需要方法论先行，体系化构建能力，包 括规划建设运营一体化，一张蓝图绘到底；以数据为中心，向数据 要生产力，通过数字化转型重塑生产关系等。同时，电力行业事关 国计民生，需要系统性考虑数据从哪里来、指令到哪里去，以及与 之相关的安全、可靠、隐私、产权和数字主权问题。 以星火架构为牵引 聚焦场景创造新价值 我们认为，当前电力行业的普遍趋势是前端（包括场站和线路 等）无人化、少人化；业务侧集约化、集控化；集团侧平台化、专 业化。数字化转型聚焦“发、输、变、配、用”多维度场景化解决 方案，亟需明确目标架构。星火架构是一个开放、可演进的参考架 构，通过数据协同、应用协同、智能协同和运维协同，确保业务管 理一致性、运维运营服务一致性。星火架构包括前端（包括海量的 场站和线路等）、后云及云边协同。前端做好算力化、标准化和系 列化；复杂的业务向云汇聚；通过云边协同实现海量的业务交互。 基于星火架构，为客户伙伴提供统一的架构看护、规范标准、数据 治理等服务，并提供统一的培训赋能以保证业务连续性和持续领先。 华为电力数字化军团CEO孙福友 在发电领域，运用数字技术构建覆盖发电的泛在感知网络及统 一智慧平台，精准感知生产数据、优化生产过程、减少人工干预， 实现安全、高效、绿色、低碳的电力供应。在电网领域，通过“云、 管、边、端”全栈ICT技术和解决方案使能电网数字化，实现电网 状态全面感知和智能互联，支撑电网安全、可靠、高效运行。在服 务领域，提供电力带宽运营、多站融合等场景化方案，助力电力企 业发挥基础设施、资源和服务优势，为电力企业、社会公众提供数 字化服务。 电力数字化军团依托华为端管云协同的ICT基础设施技术优势， 坚持“平台+生态”战略，通过“无处不在的联接+数字平台+无所 不及的智能”加速构建共生共创共享的数字生态，通过数字感知、 数字孪生及数字增值，助力智慧发电、智慧电网、智慧服务领域场 景数字化，帮助电力企业实现安全、高效、绿色、创新的转型升级， 共同为全球电力行业铺设一条数字之路！ 逾21年ICT行业经验。于1998年加入华为，历任 华 为 东 南 亚 地 区 部 总 裁 、 运 营 商 业 务 全 球 Marketing与解决方案销售部总裁、战略预备队 常务副总队长、企业业务副总裁（分管技术）、 企业业务全球能源业务部总裁等职务。 具备丰富的中国和海外区域市场管理、研发、营 销、行业解决方案规划设计等多领域实践。期间 多次参与华为公司重大变革，对新业务、变革， 以及跨文化团队建设等方面积累了相关经验。 电力数字化军团CEO 华为技术有限公司 03 04 目录 智慧电力案例集 2024年1月第四次出版 内部资料，免费交流 雅昌文化(集团)有限公司印刷 深圳市南山区深云路19号雅昌大厦 出版人：孙福友 主编：李杰、刘颐菲 编辑：邓秋鸾、龚文倩、何强、黄飞、敬凌峰、李高望、李怡、刘光东、刘礼飞、 卢春雨、马作孝、钱进进、檀江鸿、唐纳、唐瑞、谢赋、谢和宜、杨静、杨旭东、 张颖、赵榕、周秋言、朱兵 视觉指导：陈衍财、周耘 编辑部地址：广州市黄埔区联和街道开泰大道28号归谷科技园C1栋23A层 【刊首语】 P01 华为电力数字化军团，为行业注入数字新动力 【华为说】 P05 引领数智基础设施，加速电力智能发展 P07 星火架构，创造电力场景新价值 P11 构建面向未来的配电数字化通信底座 P15 全球能源转型及零碳发展白皮书 【行业说】 P17 到2030年，电力数字化将创造一个更高效、更低碳的未来 P21 电力数字化2030白皮书 P23 智慧配电解决方案化解电力行业重重挑战 P27 宽带服务发展: 变现电力公司未充分利用资产 P31 多层联动防勒索：电力企业防御勒索攻击的最佳选择 【客户说】 P35 印度尼西亚最大电力供应商PLN：让极致的网络体验走近印度尼西亚的千家万户 P39 加速能源转型，创造绿色未来 P43 国网陕西电力携手华为与伙伴打造智慧配电网，保障供电服务“最后一公里” P47 华为助力泰国MEA打造高可靠电力通信网络 P51 当5G与AI邂逅电网，世界变得不一样了 P55 点亮输电线路无信号区的“智慧之眼” P59 确保供电安全：IT基础设施升级，助力土耳其Eltemtek输电线路智能巡检 P63 开启换流站智慧运检新纪元 P67 国网盐城供电公司副总经理王国平：我们的目标，是从微碳到零碳 P71 F5G电力全光网架构与技术白皮书 P73 华为全光园区解决方案助力柬埔寨达岱水电站建设，加速数字化转型发展 【案例故事】 P77 泰国最大电力公司PEA：打造智能电网，点亮美丽泰国 P81 光耀能源-澳电部署面向未来的OSU OTN电力B平面光通信网络 P83 香港电灯有限公司： 打造下一代电力数据中心网络 P87 国网山东省调控中心：拒绝“盲调”，让分布式光伏可调可控 P91 迪拜水电局DEWA：打造迪拜电力的数字未来 P95 华为高品质万兆电力园区解决方案，助力墨西哥国家能源控制中心实现智能化联接 05 06 构建 万物互联的 智能世界 首先，数字生产力与电力场景深度结合，是应对电力系统 体系性挑战的必由之路。横看成岭侧成峰，从华为的视角来看 电力业务场景，观点把握的不一定准确，但是我们希望能给电 力行业带来参考和输入。我们认为首先要构筑三个网格化的能 力，包括“源侧网格化”“荷侧网格化”和“电网网格化”。 源侧网格化，如天气预报，通过网格化获取精准的天气数据以 支撑风、光、水发电的预测精度。荷侧网格化，指的是每一个 用能行为的精准分析和精准预测；电网网格化，精准了解到网 络状态信息，如低电压、反向电压过载、三相不平衡、有功无 功、资产运行状态等。三个网格化需要进一步匹配相应的业务 策略，实现网格自治。如以台区为例，包括传统用电、分布式 光伏接入、充电桩群管群控、储能互动、用户互动策略等。同 时，一方面要考虑“网格自治”，进一步也要与“大脑控制” 高效联动。其次，要构筑市场化互动能力。通过市场化机制， 支撑需求侧的高效、精准互动，实现供需平衡，如通过用户市 场行为参与调峰等。 其次，电力企业构筑 “数字底座+开放生态”的数字化核 心能力，是应对新型电力系统挑战的根基。 “数字底座”包括三大核心能力，无所不在的网络联接能 力、强大的智能计算能力和沉淀企业技术诀窍(Know-how) 资产的数字平台能力。这三大能力，将成为电力企业最宝贵的 新型战略资产。 数字化时代，没有人能包打天下，其本质是分层解耦、模 块化和融合创新。“开放生态”就是要打造开放的数字化和智 能化生态系统，包括算法生态、应用生态、边缘计算生态和终 端生态。让业界能力和跨界能力按需、高效地为业主所用。 术业有专攻，聚焦自己擅长的领域，从场景出发，才能为 行业带来更大的价值。华为2022年3月份成立了电力数字化军 团，军团是面向电力行业的专职团队，业务范围含研发、营销、 销售、服务和生态，使命是搭建电力关键场景需求与数字技术 的桥梁，为场景找通信、数字化和智能化的技术是我们的工作 方向。 我们知道新型电力系统的核心挑战在配网，除了传统的提 升供电可靠性和降低线损之外，更要应对新能源和新负荷带来 的挑战。在中国我们联合伙伴，助力国网陕西电力公司，打造 了智慧配电解决方案。 一方面，我们帮助国网陕西电力构建了“云-管-边-管- 端” 协同的配电数字底座，让陕西公司从过去一个台区、一个 配电房的单点数字化，走向有架构支撑的、可演进的、开放的、 体系性的智能化。 在数字底座中，有四大关键的技术： ·一是边侧的边缘计算单元（ECU, Edge Computing Unit），在配电台区实现多终端合一，成为边缘智能大脑。 结合云边协同，可以快速的实现边侧设备在线统一升级。通 过边侧APP市场+云编排，可以实现各种业务边缘管理能力， 每个台区可以定义不同治理策略，实现台区灵活自治，让台 区经理成为Mini CEO，激发基层创造性。 ·二是光纤+无线网。构建高可靠的配电回传通信网，是个世 界级的难题。我们认为，如果有无线频谱资源，无线专网是 高效的解决方案。针对城市及重要区域可以推行光纤化，支 撑多业务实时接入；农村等广覆盖区域，可以通过运营商公 网或无线专网来实现通信回传。 ·三是双模电力载波通信，以解决电力到用户最末端的通信难 题。双模电力载波通信可以实现99.9%的通信可靠性，分钟 级采集和秒级控制，支撑低压透明化，实现低压“可观+可 测+可调+可控+可追溯”。 ·四是基于云的企业统一数字平台，可以成为智能企业的操作 系统。通过构建企业级的统一数据底座、统一AI模型工厂、 统 一 物 联 平 台 等 ， 沉 淀 企 业 宝 贵 的 技 术 诀 窍 （Know-how）资产。 另一方面，华为助力业主构建开放的数字化生态，打破行 业壁垒，融合创新，让业界和跨界的数字化能力，都为业主所 用。同时，让懂电力的行家成为懂数字化的专家，帮助业主构 建可持续发展的体系性的数字能力，这也是电力数字化军团的 价值导向。 在“数字底座+开放生态”基础上，国网陕西电力已经实 现了“变-箱-户”低压拓扑识别，在盲测场景准确度达 100%，日冻结采集成功率99.98%，异常事件1秒上报，停电 信息3分钟内通知到户；实现15分钟台区线损计算和分析、 0.4KV分布式光伏群管群控，实现居民小区有序充电等。作业 模式也从过去的被动响应转化为主动服务，一年内的被动工单 下降35%，极大提升了用户的满意度，这仅仅是个开始。 除了配电，面向发电、输电、变电等场景，我们也提供智 慧发电、智慧输电和智慧变电等解决方案。 华为将持续聚焦自己擅长的通信、数字化和AI领域，在应 用、数据、终端硬件、集成等部分，将携手产业公司和生态伙 伴，共同为业主解决问题，创造价值。 文 | 电力数字化军团CEO 孙福友 [ 华为说 ] 中和、碳达峰，必将促进绿色能源占比快速提升，这些新能源都有着靠天吃 饭的特点，加上极端天气、不稳定的外部环境等因素，进一步加剧了不确定 性。新型电力系统的难点就是要解决从确定性环境下的“源随荷动”到不确 定性环境下的“源网荷储”深度四维互动的问题。数字化、智能化需要从两方面入手， 才能够发挥体系性的价值。 碳 智慧配电解决方案介绍 引领数智基础设施， 加速电力智能发展 07 08 力行业数字化转型是一场知易行难的变革，需要明确目标架构，方能行稳致 远。华为电力数字化军团创新性地提出一体化架构框架体系——星火架构， 为电力行业注入数字新动力。 星火架构的第三个特点是支持智能的协同。利用星火架构， 在边缘侧全面感知、实时采集数据的基础上，不断积累多维度数 据，将AI能力从中心云逐步向边缘侧渗透，并周期性汇聚到云侧 进行深度地挖掘;云侧则发挥“中枢大脑”功能，通过数据的训 练学习不断进化，并且将训练得到AI模型推送到边缘进行实时地 推理，解决人工智能落地“最后一公里”问题，从而支撑最上层 的电力行业场景化应用，实现从应用到感知、从云到端，跨层协 同，使能全域智能。 架构是理论基础，需要在具体场景中落地实践才能真正焕 发生命力。目前，星火架构已经在电力行业各场景中进行适配试 点，现主要聚焦在发电、输电、变电、零碳与综合能源服务场景 展开实践探索。 星火架构@发电 助力集团智慧经营、电厂安全高效生产 发电企业主要有央企大型发电集团和地方能源集团，这些 发电集团经营着几十到数百家电厂，覆盖风光水火核等不同发电 类型。从集团整体来看，由于各电厂自主运作、自主建设，流程 和数据均无标准化管理，导致经营决策缺乏有效的数据支撑;再 从信息化程度来看，电厂侧、集团侧系统繁多，存在着重复建设、 业务难以统一标准化、规范化等典型问题。 基于此，华为联合伙伴设计发电星火架构方案:在集团或区 域，建设统一的发电业务管理云平台，实现电厂业务标准化;同 时通过整合全集团数据和AI算法优化，帮助电厂实现生产智能化， 如预测性维护、竞价上网等，提升整体经营能力。在电厂，对业 务进行分级部署，如安全系统、智慧安防等在本地建设，而数据 智能分析、标准化流程则在集团统一处理，通过对业务的标准化、 智能化，助力各个电厂实现生产安全及高效运营。 星火架构， 创造电力场景新价值 构建 万物互联的 智能世界 [ 华为说 ] 文 | 行业ICT解决方案开发管理部部长 王丽彪 电 电力系统发展至今，构建新能源占比逐渐提高的新型电力 系统，可以说是一个关键性变革。随着电力公司信息化、智能化 建设的推进，各类信息系统不断涌现，由此也导致各场站分开建 设、各系统独立运行、资源及数据不共享、运维管理复杂等问题。 新型电力系统“源-网-荷-储”的动态协调运作需要数字化 技术的支撑，通过云、物联网、人工智能等技术，推动能源技术 和信息技术融合应用，在数字空间中呈现物理电网的复杂状态和 行为，助力电网态势感知、广泛互联，数字智能互动，实现电网 实时动态平衡，实现“源-网-荷-储”的协调互动。 电力行业数字化转型是一场知易行难的变革，需要明确目 标架构，方能行稳致远。对此，华为电力数字化军团创新性地提 出一体化架构框架体系——星火架构。 星火架构是一个开放的、可演进的参考架构，包括前端(包 括海量的场站和线路等)、后云及云边协同。在前端做好算力化、 标准化和系列化，让复杂的业务向云汇聚，最后云边协同实现海 量的业务交互，通过数据协同、应用协同、智能协同和运维协同， 确保业务管理一致性、运维运营服务一致性。 星火架构主要有三个特性：开放、高效、智能。 平台开放性是星火架构的重要能力。第一工具开放，兼容 业界主流开发框架，提供丰富的开发工具集合，使能伙伴一次开 发、批量部署；第二平台开放，分层解耦、弹性扩展，支持跨云 协同部署；第三端侧架构开放，算力、组件、接口全面开放，支 持跨平台，多厂家集成;第四南向集成开放，