智能城市

Blaine Mathieu 是在配电领域重塑产业格局的变革者。

他家的屋顶上装有 30 千瓦太阳能电池阵，用于为电网反向供电。Mathieu 是公用事业边缘计算软件平台 Pratexo 的首席执行官，也是一名“生产型消费者”，同时进行电能消费与生产。

公用事业领域的变革不止是电能的双向流动。为了避免全球气温升高，以及避免气候变化造成的最坏后果，未来的综合能源系统必须实现低碳减排。世界经济论坛指出：到 2050 年，直接发电在综合能源系统中的占比必须提高到 50-80%（现在为 20%）。

此外，低碳减排以及电动汽车数量的增加也会让大环境变得更加难以预测。Mathieu 说道：“因此，我们将会迅速从连续、有序、集中的电力生产模式转变为低碳化、去中心化、大众化、数字化的电力生产模式。” Mathieu 在发表评论时引用了 Gartner 最近对该领域进行的研究。

各种推拉力量正迫使电力生产行业转变思维模式。Mathieu 指出，“立足长远”的电力生产系统需要蜕变成“为变化而生”的智能电网。他补充道，这种重塑思维模式的过程是一种根本性转型，“只有软件才能实现这种迅猛的发展变化”。

去中心化电力和分布式计算

为了适应必经的迅猛发展变化，公用事业行业需要在边缘——也就是传感器和机器运行的位置依赖于软件资产衍生出的物联网数据。前提是通过应用人工智能和机器学习衍生自物联网数据流的洞察，公用事业可以变得更加高效。

要想获得这些优势，应在边缘引入算法来处理数据，这样远比其他方法更高效。“如果你拥有数百架风车，它们每天都会生成数千兆字节的数据，那就不可能将这些数据全部推送到中央云中。” Mathieu 说道，“相反，你应该采取的做法是在本地对部分甚至全部原始数据进行预处理，然后仅将重要事件的精简版事件流发送到云中，以进行进一步分析。”

这个说法令人信服地说明了部署分布式计算以提供边缘分析的合理性。

Mathieu 表示，将数据移入和移出云的成本并不是影响向分布式计算转变的唯一因素。公用事业行业需要对电网进行持续监控，并在几毫秒内对变化做出反应。在此类情况下，边缘分布式计算实现的低延迟也格外有吸引力。

为电网进化开路

分布式计算可能是适合当今分布式电网的方式，但它缺乏云计算的无缝编排能力。在分布式计算模型中，必须远程管理和编排靠近现场变压器的遥远边缘节点，这就无法实现无缝。

但 Mathieu 表示，有了 Pratexo 之后，电力公用事业单位可以两全其美：他们可以为边缘部署分布式计算模型，同时仍然享受云计算在编排和管理方面的便利。

挪威的智能电网

挪威公用事业服务提供商 Hallingdal Kraftnett (HKN) 将 Pratexo 智能电网解决方案投入运行，是一个很好的例子。

挪威超过 70% 的车辆是电动汽车，这给电网带来了巨大压力。HKN 管理着 3,000 多个远程变电站，并且一旦出现问题，需要在几毫秒内做出响应。

由于 Pratexo 的智能电网监控解决方案提供了一个框架，可以在预先架构的基础上进行定制，通过一系列仪表板、基本分析功能以及与现有硬件的集成来进行电网监控。因此，Pratexo 只需像拼装乐高积木一样进行混搭，即可为 HKN 开发出定制解决方案。

HKN 拖放式解决方案包括与变电设备、外部电表、湿度计以及温度传感器的集成。此外，该解决方案还使用了一个麦克风来监听变压器发出的声音，以检测称为局部放电的“噼啪”声。音频波形分析仪采用机器学习算法来处理这些声音并向维护团队发出警报，速度比标准手动检查规程更快。

每个子站的边缘节点都在本地处理数据，然后将其传输到多个远程变电站构成的微型区域云。这减少了延迟，从而帮助 HKN 部署基于设备状况的维护，并在几秒钟内对问题做出反应。因此，HKN 能够避免因停电而缴纳巨额罚款。

所有 Pratexo 部署均依托于英特尔处理器。“事实上，在我们部署的平台中，所有软件组件和元素在编写时都会首先确保与英特尔兼容。” Mathieu 说道，并补充称 Pratexo 已构建与英特尔^® OpenVINO^™ 工具套件的集成，用于在其他应用领域的边缘部署中实现人工智能处理。

未来电网

Mathieu 表示，Pratexo 提供了可以灵活组合的软件，能够有效满足客户紧跟时代步伐、应对气候变化的需求。

“你不会部署难以更改的静态软硬件架构，而是会转变技术思维模式，转而侧重于可组合性，这意味着能够根据需要快速更换、更改或增强各个组件。”Mathieu 说道。这样一来，我们就可以打造能够轻松适应变化的智能电网。

“软件在不断变化。要想实现我们眼前的目标，唯一途径就是采用最佳软件元素，并将其应用于公用事业和电气化进程。” Mathieu 说道。

这是一件好事，在现实中的气候变化日益显著、令人担忧的情况下更是如此。
 

由 insight.tech 的副主编 Georganne Benesch 编辑。