面向大規(guī)模新能源接入的數字化平臺關鍵技術及應用公示

“面向大規(guī)模新能源接入的數字化平臺關鍵技術及應用”公示信息1.項目名稱面向大規(guī)模新能源接入的數字化平臺關鍵技術及應用2.提名單位張家口市科學技術局3.項目簡介本項目所屬信息通信技術領域。為了公司踐行“雙碳”國家戰(zhàn)略，分布式光伏、儲能、可調節(jié)負荷等新能源大規(guī)模接入，占比逐步提高。國網冀北電力新能源裝機占統(tǒng)調裝機比例高達64.5%，位列全國省級電網第一位。但長時間新能源重建設、輕運維，給新能源的數字化運維與安全防護帶來海量數據高效實時處理、安全可靠傳輸等新的技術挑戰(zhàn)。為此，項目組歷經6年，遵循國網公司指導，以保障綠色冬奧為前提，提出了面向大規(guī)模新能源接入的數字化平臺技術架構，攻克大數據的屬性約簡預處理、并發(fā)實時分析、異常主動預警、流轉智能溯源等關鍵技術，建設成國網內規(guī)模最大的可觀、可測、可控數字化平臺，形成以“電力+算力”為核心驅動的大規(guī)模新能源協(xié)同調度控制能力，為北京冬奧會張家口賽區(qū)歷史性實現100%綠色電能供應保駕護航，具體創(chuàng)新如下：1．提出了新能源系統(tǒng)運行大數據的屬性約簡預處理機制，融合新能源數據的多維度、時空混雜等特征，構建大數據分級分類的屬性約簡策略，實現新能源設備運行狀態(tài)信息采集與海量數據的精確預處理。2．提出新能源系統(tǒng)運行大數據的流式聚類及并行分析方法，設計流式DBSCAN聚類算法以及并行方體算法GPU-Cubing，滿足電力復雜數據接入場景下的數據高實時處理需求。3．提出運維知識理解的數據異常主動預警機制，分析新能源數據同源采集、共享使用、交互復雜特征，建立運維數據異常行為知識庫，形成在理解、識別與學習的主動預警機制，以智能仲裁方式辨識數據異常行為并主動預警。4．提出基于敏感數據智能標識的泄露溯源方法，利用松散本地差分隱私技術等，將標識內嵌新能源數據中，實現新能源數據跨域多路徑流轉、多環(huán)節(jié)使用的數據安全監(jiān)管與高效溯源。本項目共獲授權發(fā)明專利8項、授權實用新型專利1項、軟件著作權3項，發(fā)表EI及中文核心論文20篇，發(fā)布標準5項，出版專著4部，并研發(fā)面向大規(guī)模新能源接入的數字化平臺1套。鑒定委員會認為，該項目有效提升了海量數據的精準高效處理能力，強化了公司核心數據資產和新能源敏感數據安全泄露防護，整體技術達到國際先進水平，其中，數字水印技術在清潔能源數據接入、傳輸方面達到國際領先水平。項目成果對接張家口“四個智慧”配網冬奧保電平臺、承德新能源廠站監(jiān)控系統(tǒng)營銷用采等能源數字平臺，對電壓、電流、功率等數據進行處理，監(jiān)視新能源場站運行狀態(tài)，提升新能源場站供電可靠性。在兩奧保障期間，通過數字化平臺開展實時監(jiān)測，保證綠色電能傳輸安全。同時，項目賦能新能源數據高價值安全傳遞，有效提升了海量數據的精準高效處理能力，強化了公司核心數據資產和新能源敏感數據安全泄露防護，為新能源的安全接入和可靠運行提供有力支持。近三年直接效益約8163.358萬元。4.主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻國網冀北電力有限公司張家口供電公司為項目的主要完成單位和項目實施、試點單位。項目研發(fā)和實施期間，該單位研究項目背景、分析項目技術難點，確定項目研究整體思路，組織開展關鍵技術研究，構建面向大規(guī)模新能源接入的數字化平臺，提出關鍵技術指標并加以驗證，完成項目成果原型的設計，制作、模擬和整合測試、試驗和改進工作。該單位的研發(fā)成果于2019年1月分別在國網冀北電力有限公司和國網冀北電力有限公司張家口供電公司正式投產運行，并推廣到國網大數據中心、國網寧夏電力、國網江西電力等單位，目前已安全穩(wěn)定運行3年以上，形成狀態(tài)預警和安全合規(guī)管控能力，也是張家口冬奧保電的重要支撐。5.應用情況及效益情況項目自2019年起全面用于國網冀北電力，實現與“數據中臺”及“國網鏈”融合，項目成果部署于張家口供電公司、承德供電公司及風光儲公司等地市單位，對接新能源海量數據，確保威脅及時預警、數據安全分發(fā)、傳輸，同時在國網總部及其他網省推廣，已在國網大數據中心、國網寧夏電力等部署應用，各單位依托項目成果提升了業(yè)務安全防護及調控預警能力，提高安全合規(guī)管控規(guī)范性和可追溯性，整體提升數據安全防護水平。項目部分成果助力安百科技（北京）有限公司多項成果建設。國網公司應用情況：本項目成果通過在國網公司推廣應用，取得了較好成效。實現了電網運行狀態(tài)動態(tài)監(jiān)測，新能源數據異?？焖俣ㄎ唬瑢⑾到y(tǒng)運行趨勢預測預警時間提前20分鐘以上。同時對接數字中臺數據，為電力消費指數、財務多維等業(yè)務累計安全生成報表600次以上，實現了報表分析中敏感數據差異化實時脫敏使用，數據脫敏準確率達100%。新能源領域應用情況：項目成果面向大規(guī)模新能源接入的數字化平臺部署于國網張家口供電公司、國網承德供電公司、國網風光儲公司，對接“四個智慧”配網冬奧保電平臺、新能源廠站監(jiān)控系統(tǒng)等能源數字平臺，針對電量數據、環(huán)境數據、輔助數據等，實時動態(tài)監(jiān)測數據傳輸情況，實現新能源數據高效預處理、分析及數據傳輸安全管控及快速定位，監(jiān)視新能源場站運行狀態(tài)，在冬奧保障期間，確保核心賽區(qū)供電可靠性。推廣應用情況：項目一項專利一項軟著實現成果轉化，在電力領域實現大規(guī)模推廣。同時項目中數據異常行為綜合仲裁及主動預警技術在安百科技（北京）有限公司應用，將該技術應用于網絡資產安全管理、威脅分析平臺及網絡威脅多級聯防等系統(tǒng)中，具體表現在能源互聯網安全實時監(jiān)測、云環(huán)境安全威脅預警等領域。近3年來累計簽訂合同4份，涉及金額262.79萬元，產生利潤134.2萬元，充分證明了主動預警技術的有效性及實用價值。

6.主要知識產權和標準規(guī)范等目錄序號名稱類型授權號專利權人發(fā)明人1電力大數據預處理的屬性約簡方法發(fā)明Zl201510310151.1華北電力大學（保定）李剛、焦譜、宋雨、申金波2基于OLAP的數據查詢服務器、系統(tǒng)和方法發(fā)明ZL201610543412.9華北電力大學（保定）王桂蘭；周國亮3一種基于機器學習的運維機器人網絡故障檢測系統(tǒng)發(fā)明ZL201810252213.1國網冀北電力有限公司信息通信分公司、國家電網公司來驥、張少軍、馬躍、彭柏、許大衛(wèi)、張實君、陳重韜、吳佳、吳舜、萬瑩、李賢、孟德、王海峰、李碩、王藝霏、辛霆麟4一種網絡拓撲發(fā)現方法和裝置發(fā)明ZL201810344809.4國網冀北電力有限公司信息通信分公司、國家電網公司馬躍、張少軍、來驥、彭柏、許大衛(wèi)、張實君、陳重韜、吳佳、吳舜、劉昀、盛紅雷、聶正璞、常海嬌、萬瑩、那瓊瀾、王藝霏、紀雨彤5適用于云環(huán)境的多層數據加密方法、裝置、設備及系統(tǒng)發(fā)明ZL201710698743.4國家電網有限公司，北京中電普華信息技術有限公司，國網陜西省電力公司信息通信公司李祉岐，孫磊，尹琴，張亮，龐天宇，王思寧6檢測網絡流量的閾值的確定方法、裝置、設備及存儲介質發(fā)明ZL201711382164.5國網冀北電力有限公司信息通信分公司、國家電網公司邢寧哲、周宇、閆忠平、張寧池、劉識、紀雨彤、李文璟、馬躍、彭柏、金燊、趙慶凱、萬瑩、那瓊瀾、吳舜、葉青、張陽洋、申昉7網絡安全協(xié)同處理方法、系統(tǒng)以及存儲介質發(fā)明ZL201910888268.6國網思極網安科技（北京）有限公司、國網網安（北京）科技有限公司王利斌、李祉歧、劉圣龍、尹琴、楊陽、王秋明、劉曉蕾、李寧、宋潔、焦騰、霍鈺、趙靜、馮磊8一種基于VPN的私有云接入方法和裝置發(fā)明ZL201610530553.7北京國電通網絡技術有限公司、國網遼寧省電力有限公司信息通信分公司李祉岐、孫磊、李杰、蘇國華、金成明、趙永彬、吳舜、來驥9一種可配合綜合網管接入的SDN交換機發(fā)明ZL201620879679.0國網冀北電力有限公司張家口供電公司、國家電網公司王海、王毅、馬東明、羅冰冰、高陽、任啟、楊一民、劉耀根、胡晶霞、王雁濤序號名稱類型標準號起草單位起草人1電力物聯網數據安全分級保護要求標準Q/GDW12111-2021國網大數據中心、國網冀北電力有限公司劉圣龍

7.主要完成人情況姓名排名技術職稱工作單位完成人創(chuàng)新貢獻任啟1高級工程師國網冀北電力有限公司參與項目創(chuàng)新點1、2、3、4的研究；張實君2工程師國網冀北電力有限公司參與項目創(chuàng)新點1、2、3、4的研究；來驥3高級工程師北京郵電大學參與項目創(chuàng)新點1、2、3、4的研究；李剛4副教授北京科東電力控制系統(tǒng)有限責任公司參與創(chuàng)新性點1和創(chuàng)新點2的研究；王海5高級工程師國網冀北電力有限公司參與創(chuàng)新性點2和創(chuàng)新點3的研究；周國亮6教授國網冀北電力有限公司參與創(chuàng)新性點1和創(chuàng)新點2的研究；邢寧哲7高級工程師北京科東電力控制系統(tǒng)有限責任公司參與創(chuàng)新性點3的研究；劉圣龍8高級工程師國網冀北電力有限公司張家口供電公司參與創(chuàng)新性點4的研究；李祉岐9高級工程師國網冀北電力有限公司參與創(chuàng)新性點4的研究；王毅10高級工程師北京科東電力控制系統(tǒng)有限責任公司參與創(chuàng)新性點1的研究。8.完成人合作關系說明及完成人合作關系情況匯總表主要完成人任啟、張實君、來驥、李剛、王海、周國亮、邢寧哲、劉圣龍、李祉岐、王毅主要通過共同完成科技項目、完成專利申請、編制標準等方式進行合作。完成人合作關系說明如下：1、來驥、張實君共同合作完成科技項目《信息系統(tǒng)運行狀態(tài)預警診斷及智能化運維關鍵技術研究與應用》。合作申請發(fā)明專利《一種基于機器學習的運維機器人網絡故障檢測系統(tǒng)》，授權號：ZL201810252213.1，來驥為第1發(fā)明人，張實君為第6發(fā)明人；合作申請發(fā)明專利《一種網絡拓撲發(fā)現方法和裝置》，授權號：ZL201810344809.4，來驥為第3發(fā)明人，張實君為第6發(fā)明人。2、周國亮、李剛共同合作完成河北省自然科學基金資助項目《MapReduce和列存儲結合的高性能OLAP關鍵技術研究》。合作申請發(fā)明專利《電力大數據預處理的屬性約簡方法》，授權號：Zl201510310151.1，李剛為第1發(fā)明人；合作申報發(fā)明專利《基于OLAP的數據查詢服務器、系統(tǒng)和方法》，授權號：ZL201610543412.9，周國亮為第2發(fā)明人。3、合作申請發(fā)明專利《適用于云環(huán)境的多層數據加密方法、裝置、設備及系統(tǒng)》，授權號：ZL201710698743.4，李祉岐為第1發(fā)明人。4、合作申請發(fā)明專利《檢測網絡流量的閾值的確定方法、裝置、設備及存儲介質》，授權號：ZL201711382164.5，邢寧哲為第1發(fā)明人。5、合作申請發(fā)明專利《網絡安全協(xié)同處理方法、系統(tǒng)以及存儲介質》，授權號：ZL201910888268.6，李祉岐為第2發(fā)明人、劉圣龍為第3發(fā)明人。6、合作申請發(fā)明專利《一種基于VPN的私有云接入方法和裝置》，授權號：ZL201610530553.7，李祉岐為第1發(fā)明人、來驥為第8發(fā)明人。7、合作申請實用新型專利《一種可配合綜合網管接入的SDN交換機》，授權號：ZL201620879679.0，王海為第1發(fā)明人、王毅為第2發(fā)明人、任啟為第6發(fā)明人。8、合作編寫標準《電力物聯網數據安全分級保護要求》，標準編號：Q/GDW12111-2021，劉圣龍為其中編寫人員。完成人合作關系情況匯總表序號合作方式合作者合作時間合作成果證明材料1合作發(fā)明專利李剛（第1發(fā)明人）2015.6電力大數據預處理的屬性約簡方法專利證書，授權號：Zl201510310151.12合作發(fā)明專利周國亮（第2發(fā)明人）2016.7基于OLAP的數據查詢服務器、系統(tǒng)和方法專利證書，授權號：ZL201610543412.93合作發(fā)明專利來驥（第1發(fā)明人）、張實君（第6發(fā)明人）2018.3一種基于機器學習的運維機器人網絡故障檢測系統(tǒng)專利證書，授權號：ZL201810252213.14合作發(fā)明專利來驥（第3發(fā)明人）、張實君（第6發(fā)明人）2018.4一種網絡拓撲發(fā)現方法和裝置專利證書，授權號：ZL201810344809.45合作發(fā)明專利李祉岐（第1發(fā)明人）2017.8適用于云環(huán)境的多層數據加密方法、裝置、設備及系統(tǒng)專利證書，授權號：ZL201710698743.46合作發(fā)明專利邢寧哲（第1發(fā)明人）2017.12檢測網絡流量的閾值的確定方法、裝置、設備及存儲介質專利證書，授權號：ZL201711382164.57合作發(fā)明專利李祉岐（第2發(fā)明人）、劉圣龍（第3發(fā)明人）2019.9網絡安全協(xié)同處理方