《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》解读之二——工业互联网如何赋能电力行业企业数智化转型的探索总结与实施参考

来源：        发布时间：2024-10-16

中国电力发展促进会常务副会长兼秘书长  

游敏
 

2024年10月15日，工信部办公厅印发了《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》（以下简称《指南》）。《指南》是在今年3月由中国工业互联网研究院联合中国电力发展促进会，通过征集案例、抽样调研、整体分析并归纳近些年来工业互联网在电力工业领域融合应用实践案例，组织有关专家、学者和企业案例的实践者经过梳理总结与评审的基础上形成的，它分别从工业互联网的五大功能体系，即“网络、标识、平台、数据、安全”的角度来诠释如何推动电力行业数智化转型，旨在解答当前电力企业在开展工业互联网融合应用过程中面临的具体问题，进而为构建“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的新型电力系统、实现电力企业数智化转型和实施“双碳”战略目标提供有益的参考指南。
 
一、工业互联网的定义和内涵
本《指南》明确了工业互联网的定义和内涵。指出工业互联网是新型基础设施、应用模式和工业生态。它通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，能为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供实现途径，是新工业革命的重要基石，是实体经济和数字经济深度融合的关键支撑，是新型工业化的战略性基础设施和重要驱动力量。
 
工业互联网的内涵是载体。在实体经济与数字经济的融合从生活领域向生产领域加速延伸，供给推动和需求拉动双重作用背景下，当前，工业大数据爆发式增长，制造业数字化、网络化、智能化演进升级的历史大幕正在展开，海量工业数据的采集、传送、存储、计算、分析和应用已经迫切需要工业互联网这个智能化的载体。
 
二、电力行业数智化转型现状
本《指南》总结了电力行业数智化转型的现状。指出电力行业在数智化道路上展现出强大的创新能力和发展韧性，构建涵盖发、输、变、配、用、调、信、储全过程的数智化电力生态体系，全面推动了从发电源头到终端用户的智能化升级，这不仅提升电力系统运行效率和可靠性，也为落实节能减排、促进能源结构调整、实现“双碳”目标提供了坚实的基础支撑。
 
在发电领域，传统的火电、水电、核电，还有风电、光伏等可再生能源发电站，已经进行了智能化升级；在输电环节，有特高压输电网络建设、全息数字电网建设、输电线路的全天候在线监测和智能运维等数智化技术应用；在变电环节，变电站智能化改造在加速推进；在配电环节，配电网络的数智化重构旨在打造智能配电网，成为构建新型电力系统的重点；在用电环节，用户侧的数智化服务与智能用电设施建设突飞猛进；在调度环节，智能调度系统正逐步实现和完善；在信通环节，5G技术应用正在提高着电力数据通信效率；在储能环节，配备先进传感器、控制器与智能电池管理系统（BMS），以实现精准监控和优化调度等。
 
三、工业互联网如何赋能电力行业数智化转型
本《指南》总结了工业互联网赋能电力行业形成平台化设计、智能化制造、绿色化生产、数字化管理、个性化定制、服务化延伸、网络化协同及可视化管控等八大应用模式和85项具体应用场景。从“网络、标识、平台、数据、安全”五个功能体系提出了工业互联网如何赋能电力行业数智化转型的具体路径和发展方向。
 
1.网络是基础
新型工业网络是综合5G、TSN、云计算、AI等新一代信息通信技术赋能工业网络升级，支撑规模化、智能化工业应用的先进基础设施底座。
 
电力行业中，各电力企业规模大，分布地域广，业务场景复杂，但网络结构相似程度高，为满足不同企业、多种场景下的业务需求，兼顾对安全的高要求，建议电力企业在原有的网络基础之上，积极引入5G虚拟专网、边缘计算等技术，提升网络接入和扩展能力，满足新业务发展需求。
 
2.标识是身份
工业互联网标识解析体系是工业互联网的重要组成和“神经系统”，它主要包括标识编码和解析系统两大部分。我国工业互联网标识解析体系采用分层结构，主要包括国家顶级节点、二级节点、企业节点和递归节点。
 
标识在电力行业的融合需求包括推动电力行业工业互联网标识规模化应用；构建电力企业产品编码公共解析体系；实现跨产业、跨企业的全流程信息贯通。电力行业工业互联网标识解析二级节点已上线四家，分别是国网上海电力、江苏核电、南网数研院、科源能源，接入的电力企业超1611家，形成了基于标识解析的电力产品协同制造、电力产品市场监管、资产及供应链管理、用电行为分析等特色应用。
 
电力行业头部企业或具备相关服务能力的行业企业可申请建设标识解析二级节点，负责建设和运营标识解析二级节点系统，面向企业或者个人提供标识注册、解析和数据管理等服务，以起到承上启下的关键作用，与标识解析国家顶级节点对接，实现分级管理、全网解析。标识解析二级节点应充分发挥行业龙头企业的带动作用，利用其行业上下游辐射能力，实施行业级工业互联网标识应用。
 
3.平台是中枢
工业互联网平台的建设和应用正助力电力企业向更深层次的跨界融合与生态共创迈进。国家级及行业（协会）联盟性质的工业互联网平台，通过汇集全行业的数据资源，提供宏观决策支持与资源共享服务，促进电力系统与社会经济系统的高效协同。
 
这些平台推动构建行业标准体系，加强数据安全与隐私保护，为跨区域、跨企业的能源交易与协同调度打下坚实基础。同时，通过平台组织举办创新大赛、开放实验室等形式，激发产学研用的创新活力，加速了新技术、新应用的孵化与推广。行业层的平台还能促进电力与交通、建筑、制造等行业之间的深度融合，共同探索能源互联网的新模式，为构建智慧能源生态系统提供坚实支撑。
 
4.数据是要素
全国首个工业数据交易专区（北京国际大数据交易所工业数据专区）已经上线，中国工业互联网研究院成立了工业数据要素创新发展中心。大数据中心在释放数据要素价值，赋能制造业数智化转型升级方面正发挥越来越重要的作用。
 
电力是典型的广域分布式工业互联网，是工业互联网中联网设备数量最大、数据规模最大的垂直行业，天然具备“大连接、广覆盖、高可靠”要求。电力行业数据建设现状是：设备层智能化与感知能力强，数据采集标准化程度高；厂（场）站层应用数据建立集成平台，多源异构数据实现统一存储流转；企业层数据治理框架初步构建，数据驱动决策创新实践日益增多；行业层电力数据标准与规范逐渐丰富，数据共享与生态构建已经开展探索，提升电力数据要素价值得到企业的广泛重视。
 
《指南》建议通过国家工业互联网大数据中心（电力）行业分中心等行业级大数据中心建设，构建电力行业数据要素基础设施，赋能电力行业数字经济高质量发展。通过整合行业数据资源，促进跨企业、跨领域数据协同，加速能源互联网建设，推动电力市场改革与现货交易效率。同时注重绿色低碳，引领数据中心可持续发展，并强化数据安全与隐私保护，打造示范性平台，驱动产学研深度融合，为电力行业数据要素价值的充分发挥奠定坚实基础。
 
5.安全是保障
电力企业以工业互联网体系架构为基础构建了电力领域内以场、站业务系统实时生产网络安全数据采集，内部网络安全数据边缘（就地）分析，处理结果实时专网上报，企业云端AI智能大数据分析的架构先进、数据标准、传输安全、数据共享的多级网络安全管理平台。电力行业监管机构，可通过建设电力系统网络安全态势感知平台对行业内电力企业网络安全数据，按照统一标准进行逐级上报，借助数据服务接口分析和处理网络行为及用户行为，掌握网络安全状态，预测网络安全趋势，并进行展示和监测预警。
 
《指南》建议通过行业+企业+场站多级网络安全防护体系建设，实现电力生产业务系统的网络安全防护监管能力，遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证、综合防护”原则，通过集团、区域公司、场站侧网络安全进行逐级建设，安全信息逐级上报、告警信息逐级下派、处置动作闭环管理等要求，实现整个电力企业对于区域、场站侧生产控制系统网络安全全面管理的能力。
 
此三级平台可汇聚数据（安全大数据）、情报（威胁情报）和智力（安全分析团队）三大资源，实现生产网络安全态势预警、威胁关联分析、网络安全事件响应处置的一体化的生产网络安全运营体系。
 
四、经验借鉴与参考实施
《指南》提出电力行业和工业互联网融合应用，应坚持整体规划、分步实施；模式探索、创新驱动；标准先行、场景落地；要素保障、绿色低碳的基本原则。融合应用实施应通过现状评估、战略规划、组织准备、总体规划、方案设计、试点实施、评估优化、全面推广等八步来推进。落实好组织保障、制度保障、资金保障、人才保障和文化保障。
 
本《指南》还给出了“网络、标识、平台、数据、安全”五个方面分别在电力行业融合应用的典型实践案例参考，并提供了部分解决方案的上下游企业案例作为参考，值得广大开展电力企业数字化转型的企业参考借鉴。