2022 Apache IoTDB 物联网生态大会圆满落幕，分布式1.0版本发布及国家电网应用案例分享

12月3-4日，2022 Apache IoTDB物联网生态系统大会在线上圆满结束。大会上发布了Apache IoTDB分布式版本1.0，分享了Apache IoTDB实现的数据管理技术和物联网场景实战案例。还深入探讨了Apache IoTDB如何与物联网企业共同构建活跃的生态系统，以及企业如何与开源社区紧密合作。实现双赢。

我们邀请北京国网埃森哲信息技术有限公司总经理谢克出席本次会议并做主题演讲——《Apache IoTDB在国家电网的应用案例》。以下为内容全文。

目录

应用背景

应用解决方案

应用案例

未来展望

各位专家大家好，我是国家电网信息通信产业集团的谢克。今天我分享的主题是《Apache IoTDB在国家电网业务场景的应用案例》。我从以下四个方面向大家介绍一下。

01

应用背景

第 1 部分：应用背景。 2021年3月15日，习近平总书记提出“构建新的电力体系”的要求。电网作为连接电力生产和消费的重要网络平台，是国家能源转型的中心环节。新型电力系统的建设对电网数字化提出了新的要求。首先，新型电力系统涉及的采集和控制对象规模更大，并逐渐向配电侧和用电侧延伸和下沉。二是新型电力体系“源、网、荷、储”各环节紧密相连。海量对象访问广泛、交互密集，需要对整个网络的采集和控制数据进行协调处理。三是对数据采集、传输、存储和应用提出了更高的时效性要求，需要先进的数字传感和物联网技术实现电力系统的广泛互联、全球协同计算和全球在线透明。

国网信息通信产业集团作为国家电网公司负责能源信息化和数字化建设的全资子公司，是国家电网数字化转型的主力军。参与2021年工业互联网创新发展工程——工业实时数据库项目。依托该项目完成了精准用电终端、物联网管理平台、计量数据中心等产品建设，为实时感知新型电力系统全景状态提供了重要基础设施。

02

应用解决方案

第 2 部分：应用解决方案。新电力体系新能源接入比例高、用户侧电气化程度提升等新特点，要求电网公司实现能源链的全方位感知、全数据分析、全智能赋能。以南方某省为例，负荷侧连接有数千万个电表、数百万辆电动汽车，电网侧有数百万个“输、变、配”设施和设备。电力系统面临着亿级终端接入和高可靠、高时效的数据采集需求。其次，大量智能终端的部署和应用需要数据计算从云端迁移到边缘，从基于云计算的技术模式向云边融合的计算模式转变。第三，要提供多模态的实时数据共享技术，提供远程数据的快速转发能力，为遥测数据提供包括图表、API、信息队列等在内的多种数据服务和数据集成能力。

因此，在边缘侧，需要提供多频率、多精度、高速、低延迟的数据采集能力。需要能够容忍数据补录、召回测试、补全等数据质量故障，并能够根据阈值和趋势检测数据异常。判断和事件生成。在云端，需要为数十亿设备提供实时访问和数据聚合能力，提供灵活的数据服务和集成能力，以及动态拓扑展示和分析能力。

结合Apache IoTDB高吞吐、轻量级、云边端适配等特点，信息通信产业组提出建设云边一体化全景状态感知基础设施。我们推出的云边一体化全景状态感知基础设施覆盖了电力行业数据采集、聚合、计算共享和可视化呈现的全生命周期。

基础设施包括精准用电控制终端、物联网管理平台和实时测量中心。其中，精准电力控制终端是一款智能电力终端，可以采集并缓存建筑物及台湾地区的各种能源数据。物联网管理平台为各类终端提供千万级在线访问控制、数据汇聚和缓存能力。实时测量中心在线采集所有实时数据，实现电网在数字空间的动态呈现。这三款产品均采用IoTDB，提供轻量级、高频、低时延的数据写入和存储能力。

精准用电控制终端是信息通信产业集团针对电力负荷管理开发的智能终端产品。精准负荷控制、精细化用电管理是保障安全供电的重要手段。国家能源局要求，到2025年，各地负荷监测能力达到当地最大负荷的70%以上，负荷控制能力达到当地最大负荷的20%以上。精准电力控制终端应用于工业建筑、工业园区、住宅小区等负荷管理应用场景。可接入河水地源热泵、充电桩等用户能源系统，可监测电力、热力、燃气、供水、环境等智慧能源数据。进行收集并实施能效分析、需求响应和控制策略下发。从采集到的数据分析，如果在园区部署一套终端，以500个采集点计算，如果每秒采集一次数据，每天新增数据点将达到8000万点。因此，需要高吞吐量、轻量级的实时数据工具来满足终端的实时数据存储需求。

IoTDB已适配国家电网公司终端软硬件环境，可支持嵌入式操作系统和ARM架构，提供多语言访问接口，满足终端侧应用开发生态，为各终端提供统一的数据管理服务终端类型。 。目前，信息通信产业集团已完成搭载IoTDB的精准用电原型机开发，并在国内多个负控应用领域开展应用工作。

物联网管理平台连接南方各类终端，提供接入、监控、边缘应用管控等功能。物联网管理平台连接北方中台和业务应用，提供标准化数据服务，解决多主体物联网终端管理和数据汇聚问题，满足多方需求。业务场景数据实时采集、整合、共享。 IoTDB用于物联网管理平台，为物联网管理平台提供高吞吐量、低成本的数据写入和缓存能力。同时，基于物联网管理平台，可以实时监控各终端上运行的IoTDB的运行状态。 。

信息产业集团自主研发的物联网管理平台内置高并发多协议解析组件和IoTDB桥接组件。已通过中国软件测评中心第三方测试，整体性能达到千万设备并发。 ，每秒5000万点数据的实时写入能力。

支持大规模、高比例接入新能源和清洁能源的新型电力系统需要加强对电碳全过程的监控，通过组合实现电网在数字空间的实时动态显示物理电网的精确采集和数字系统的计算推导。以南方省份为例，5000万电力用户在100个点采集不同类型的电量数据。每15分钟大约产生5亿条数据，每天产生500亿条数据。批处理集群每分钟需要3000万条数据。加工能力；遥信和事件实时性要求高，时延≤30秒，可靠性≥99.99%。

依托IoTDB高吞吐、高压缩、低延迟、丰富查询的产品能力，以及物联网领域良好的应用生态，结合Flink、Kafka、Spark等组件，实现数据计算推演与分析为此，我们开发了实时定量测量中心，在线采集PB级全过程数据采集，支持物理电网在数字空间的实时动态显示。

03

应用案例

三是应用案例报告。我们设计了实时监测预警、协同调节、发电量预测、电能质量监测等应用，打造了“技术先进、架构强大、应用灵活、全面提升”的分布式新能源协同调节系统实施分布式新能源信息化。感知、实时监控、故障预警、群调群控等能力支撑大规模分布式光伏的灵活应用和高效消纳。

在这个过程中，我们也实现了一系列技术突破。

04

未来展望

以下是对未来的简要展望。作为能源互联网建设的骨干力量和数字化转型发展的主力军，信息通信产业集团积极响应国家和国家电网公司的重要战略部署。基于能源电力行业积累的丰富实践经验，立足于新型电力系统重大需求。以数字技术和数据要素驱动，提出电力数字空间技术体系概念，打造电力系统创新发展的数字化新引擎，发展新业务、新业态、新模式，推动电力升级电网到能源互联网。

在国家电网公司战略和“一体四翼”发展布局指引下，持续打造由先进传感器、智能终端、物联网管理平台组成的全系列国家感知基础设施产品，为数据提供支撑。电力数字空间传感基础；电力数字空间的发起者、引领者和践行者角色。我们也呼吁各行业积极参与，共同构建为电力数字空间赋能、赋能、赋能的电力新体系，助力实现“双碳”目标。谢谢大家。