电网现代化为脱碳经济提供助力
极端天气导致的停电正在对美国经济造成严重破坏，由于电力中断，美国经济每年损失高达 700 亿美元。最近的一份报告发现，在 2000 年至 2020 年期间，由于飓风、热带风暴、野火、冰暴、洪水、热浪和其他由气候变化引起的极端天气事件，与天气相关的停电增加了 67%，并且预计这种趋势还会趋势恶化。
客户的需求正在发生变化，由于经济复苏，预计 2022 年全球电力需求将增长 5%，并且在未来八年中将增长显著。可再生能源的快速增长、电动汽车的兴起以及与天气相关的事件给电网运营商带来了重大挑战，因为他们要保持客户预期的可靠性水平。客户继续希望电力是可靠和负担得起的。
Dell Technologies 公用事业部全球能源领域总监 Russell Boyer 表示，随着政府强制要求制定积极的脱碳可持续发展目标，对电网进行现代化改造的需求变得非常迫切。
智能电网的未来
根据国际能源署的 2050 年净零排放报告，到 2030 年，全球清洁能源投资将需要增加两倍以上，达到每年约 4 万亿美元。这项投资的一个关键要素是能源价值链上所有要素的数字化，尤其是电网现代化、变电站自动化和保护以及分布式能源资源管理。
但支持这些新的数字方法具有挑战性——特别是考虑到电力公司 IT 基础设施的工业和监管要求以及关键的网络弹性需求时。
同时，电力公用事业公司正快速向信息技术和运营技术的融合发展。在许多情况下，公用事业公司正在制定战略，将供应商的技术与其运营控制平面分离。
满足新标准需要新的业务模式、更新当前的运作基础设施并扩展到新的能源生产。该转型需要支持：间歇性可持续能源百分比的不断增加；与公用事业规模存储集成；电动汽车大量增加；以及新一代智能家居、智能楼宇和智能工业控制系统——所有这些都将在网络边缘产生大量数据。
必须实时处理和分析这些数据，以确保公用事业部将其使用的能源的碳强度降至最低。
Boyer 说：“现代变电站将需要更多的数字智能，因为它将越来越多地从面向能源消费者的集中式单向配电转向双向动态系统，例如，在高峰时段，子分区可以成为一个虚拟发电厂。”
他解释说，换掉每个变电站中现有的传统技术是一项需要大量时间、资金和资源的重大任务。这就是 Dell Technologies 与 VMware 和英特尔® 合作为变电站创建标准软件定义架构的原因。
“到目前为止，设备已经高度自定义并且服务于单一目的，” Boyer 说。“我们提供了一个标准化的虚拟化平台，支持多个供应商并行运行的应用程序，并保持可靠性、安全性和弹性。公用事业公司能使用同一平台支持人工智能/机器学习等的新要求。”
该架构的一个关键组件是符合 IEC 61850-3 行业规范的 Dell EMC PowerEdge XR12 加固服务器。这提供了一个标准化的计算平台，用于在变电站内运行多个虚拟化软件工作负载。
确保现代电网的安全
Dell Technologies 正与 VMware 和英特尔合作，帮助电力公用事业从传统的三层架构转变为在 Dell EMC VxRail 超融合基础设施 (HCI) 上运行的现代软件定义解决方案。Boyer 说，这有助于公用事业公司实现自动化功能和运营，提高生命周期管理，并大大降低总拥有成本。
Dell Technologies 电网现代化套件是英特尔® RFP 开发套件，具有 VxRail 超融合基础设施，由英特尔处理器和下一代服务驱动，以减少系统占用空间。此外，它还基于 VMware 的软件定义数据中心，用于自动管理、远程管理。借助套件，系统集成人员不再需要构建自定义解决方案。相反，他们将拥有一个适合扩展和支持客户的电网现代化计划的标准平台。
Dell Technologies 最近与一家投资者拥有的大型公用事业公司合作，一起实施 VxRail HCI 平台，并将其作为其电网现代化工作的一部分。该合作伙伴关系导致更多冗余、自动化和更可靠的系统。公用事业公司正在与 Dell Technologies 和 VMware 合作，开展持续的电网和变电站现代化计划。
Boyer 说：“他们的挑战是定义未来的电网是什么样子的，他们专注于使用我们的虚拟化电网现代化平台，标准化总体架构并自动化电网。使用合作伙伴的生态系统，在 VxRail 上运行所有各种 OT 和电网工作负载。”
VxRail 还提供了一些内在的安全优势，例如安全增强、网络分段、安全注册和闲置数据加密。随着公用事业公司努力确保其关键基础设施不受外部威胁，对综合网络弹性能力的需求至关重要。
在全球范围内，监管机构都专注于保护国家关键基础设施 (NCI)。例如，美国政府最近针对 Colonial Pipeline 勒索软件攻击引入了新的网络安全要求。电力公司现在需要提交与美国国家标准与技术研究院 (NIS) 框架一致的网络安全计划。
“Dell Technologies 正在努力通过其零信任方法帮助公用事业公司遵守 NIST 框架，该方法基本上表明，在您能够验证之前，不要信任网络上的任何其他设备。” Boyer 解释说。“此外，我们的网络恢复解决方案可保护关键数据并使其免受勒索软件和其他复杂网络威胁的侵害。此外，我们使用机器学习识别可疑活动，让客户有信心恢复已知的良好数据和正常的业务运营。最后，SecureWorks 安全服务可帮助公用事业公司在安全事件期间和之后恢复，快速增加资源以识别正在发生的事情以及如何做出最佳响应。”
未来几年，全球对电力公共事业公司数字化和转型的需求预计将吸引数万亿美元的投资。电网的现代化以及变电站的虚拟化和自动化是满足世界电力需求同时实现积极的气候目标的关键活动。