中国信通院&CCNIS：2023电力行业边缘计算白皮书（82页）.pdf

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1、电力行业边缘计算白皮书（2022 年）版权声明 本白皮书版权属于算网融合产业及标准推进委员会，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：算网融合产业及标准推进委员会”。违反上述声明者，编者将追究其相关法律责任。参与编写单位 中国信息通信研究院、北京航空航天大学、国网信息通信产业集团有限公司北京分公司、中国电力科学研究院有限公司、浪潮电子信息产业股份有限公司、国网浙江省电力有限公司信息通信分公司、北京邮电大学、浙江九州云信息科技有限公司、天翼云科技有限公司、中能融合智慧科技有限公司、朗坤智慧科技股份有限公司、北京火山引擎科技有限公司、天津大学、思博伦通信、N

2、VIDIA 英伟达公司、EMQ杭州映云科技有限公司、网络通信与安全紫金山实验室、中国科学院自动化研究所、中国科学院重庆绿色智能技术研究院、中国科学院沈阳自动化研究院、边缘计算社区、北京奥思工联科技有限公司、天津安捷物联科技股份有限公司、北京信息职业技术学院。主要撰稿人 宋平、穆琙博、王哲、刘轶、宋尧、毕立波、王春新、孙娴、曹卫红、仝杰、齐子豪、刘洁、杨洁、邹颖、王伯伊、邱凯义、李朕、王波、刘香男、毛冬、陈祖歌、柴瑶琳、党小东、张云畅、韩维娜、姜蔚蔚、胡卫国、曹荣、段云涌、胡建锋、安雨顺、张克铭、郑钦、毛旭初、胡杰英、陈松、王晓飞、沈建发、刘浩然、陆冠、张轶博、郭爱民、胡玉姣、贾庆民、樊荣杰、周

3、赤、夏长清、史皓天、段嘉、黄磊、王鑫、黄杰前 言数字化转型是电力行业发展的必由之路，“十四五”现代能源体系规划提出要“坚持把创新作为引领发展的第一动力，着力增强能源科技创新能力，加快能源产业数字化和智能化升级，推动质量变革、效率变革、动力变革，推进产业链现代化”。作为一种数字化赋能技术，边缘计算受到电力行业广泛关注。边缘计算与AI、大数据、5G等ICT技术深度融合，满足电力行业全环节的实时性、智能化需求，赋能电力行业数字转型。本白皮书以推进边缘计算在电力行业中发挥赋能作用、助力能源强国建设为目标，重点关注电力行业边缘计算的产业发展现状、参考架构、应用场景与典型案例、发展趋势等，为边缘计算在电力

4、行业中落地部署提供重要参考。目 录 一、电力行业边缘计算产业发展.1(一)边缘计算已成为行业数字转型核心引擎.1(二)边缘计算全面支持电力行业高质量发展.4(三)边缘计算对电力行业应用的赋能价值.8 二、电力行业边缘计算参考架构.11(一)电力行业边缘计算参考架构.11(二)端侧.11(三)边缘侧.14(四)网络.21(五)云侧.23(六)安全.25(七)运维.29 三、电力行业边缘计算应用场景与典型案例.33(一)发电场景.33(二)输电场景.43(三)变电场景.50(四)配电场景.57(五)用电场景.60(六)源网荷储协同互动场景.65 四、电力行业边缘计算发展趋势.72(一)电力行业转型

5、加速，推动电力行业边缘计算繁荣发展.72(二)边缘计算技术创新演进，满足电力行业应用场景需求.73(三)边缘计算体系化安全防护，构筑电力系统安全壁垒.74(四)电力行业边缘计算标准体系不断完善，引导产业规范化发展.74 图 目 录 图 1 电力行业边缘计算产业视图.7 图 2 电力行业边缘计算参考架构.11 图 3 智能化采集信息分析场景.36 图 4 某风场故障维修时间和因配件不到导致停机时间统计.38 图 5 基于边缘计算的风机故障诊断及预警系统设计流程.39 图 6 系统网络拓扑.39 图 7 故障预测分级.40 图 8 某风机原始功率曲线.41 图 9 维修校准后某风机的功率曲线.41

6、 图 10 边云协同架构.43 图 11 防鸟刺故障检测原理.46 图 12 深度可分离卷积网络架构图.48 图 13 输电线路边缘计算终端.49 图 14 输电线路边缘计算终端实际应用效果.50 图 15 边缘智能在变电侧的应用场景.52 图 16 视频巡视.54 图 17 无人机巡视.55 图 18 变电站物联网边缘计算平台.56 图 19 放电定位检测.60 图 20 利用数据开放平台加速网格边缘服务.62 图 21 基于边缘计算的大型建筑能源管理架构图.64 图 22 基于联邦学习与边缘计算的资源管理自适应决策示意图.64 图 23 源网荷储一体化协同场景示意图.66 图 24 源网荷