云边端

随着我国数字经济规模总量的不断攀升，实体经济、数字经济和信息服务的深度融合正加速产业数字化和数字产业化变革。算力作为承载信息数据的重要基础设施，已成为全社会数字化转型的重要基石。根据中国信息通信研究院最新发布的《中国算力发展指数白皮书（2023年）》显示，至2023年我国智能算力规模达到178.5EFlops，增速为72%，在我国算力占比达59%，成为算力快速增长的驱动力；据IDC等机构预测，至2025年，新增数据量180ZB，其中80%的增长来自于文本、图片、语音、视频等非结构化的数据。随着人工智能、元宇宙、高性能计算等领域的发展，激发了更多智能数据处理的需求和场景，对新型智能算力的需求激增。本研究围绕典型智能计算应用对异构算力的协同及调度需求，研究泛在异构算力参与训练或推理过程的协同需求、调度需求，研究泛在异构算力参与训练或推理过程的协同需求，包括异构算力类型、规模要求、性能要求、网络要求、数据传输要求等，分析异构算力协同的应用场景等特点，考虑同数据中心、跨数据中心、跨云边端多级、池化和非池化异构算力并存等各种场景下，算力协同的需求及可行性。研究分析异构算力资源分类整合、池化重构和智能分配等技术方案。研究分布式异构算力资源管理技术方案，包括管理跨数据中心、边缘及端侧的GPU、FPGA等异构算力设备，已虚拟化或池化的异构硬件，研究对异构算力资源进行标识和监控的方案，对算力进行细力度切分供给的技术方案，研究对计算任务进行异构算力匹配和调度的技术方案。包括如何匹配差异化的计算任务到相应的异构算力节点，如何支持异构算力资源高效和细粒度分配，基于应用场景的负载差异性，建立面向多样化异构算力资源和上层多场景需求的多元异构算力统一调度架构，统一资源实时感知，抽象资源响应和应用调度。研究分布式AI框架支持分布式异构算力的管理和调度技术方案。

1、公司与团队 2、背景及现状 3、云边端协同架构 4、智能装备 5、协同案例

他表示电网业务具有网络复杂、设备繁多的特点，天然富含海量数据“金矿”，近年对加速数字化、智能化建设有明确需求。随着数据收集手段的日益丰富和算法技术的不断发展，融合大数据、物联网、5G等新基建技术推动实现人工智能业务应用已逐渐成熟。本次报告基于南方电网在人工智能与电力业务深度融合方面的探索，结合典型业务场景，主要分享云边端协同的电力人工智能应用相关进展情况。

新型电力系统的建设正朝着云边端一体化方向发展，云边端架构带来灵活性和可扩展性的同时，也带来了数据隐私安全、非法操作、缺乏标准化集成方案等问题。基于此，文章提出一种结合云边端架构特点的基于属性的安全访问控制方案(cloud-edge-device attribute-based access control，CED-ABAC)，方案通过边缘融合终端进行重加密，既保护数据安全，又减轻终端设备的通信开销，在策略授权方面，使用可扩展的访问控制标记语言(extensible access control markup language，XACML)设计授权策略和策略匹配算法，实现对多终端访问控制策略的同时下发，更高效地解决标准化集成问题。同时通过实验仿真，证明CED-ABAC方案的效率和性能相比于已有方案具有明显优势。

作为”一带一路“和长江经济带的联结点，重庆是中西部高质量发展的重要增长地。西部（重庆）科学城是重庆科技创新的重大平台，重庆AIPARK园区便坐落于重庆市西部科学城核心区域，金融街片区凤鸣湖畔。AIPARK是特斯联打造的人工智能城市项目的先行示范区。是全球首个落地的AICITY微缩旗舰版样板点，建筑面积约6000平米，总投资3亿元，内设多个主题体验厅与智能实验室。包括行走的AI机器人，灯杆、垃圾桶等智能终端、50+IoT协议应用，自研算法加持。从2020年12月19日开始基础施工，2021年4月正式对外开放，目前正常运营。AIPARK以最小可用单元的方式，通过物联网、大数据、人工智能、云计算等创新手段，贯穿云边端全栈技术，基于TacOS城市级操作系统，覆盖智能安防、智能通行、智能停车、智能办公、机器人服务等多个城市核心场景，为园区管理者、入驻企业、员工、访客等带来数字孪生园区运营、“安消”一体化、节能低碳智慧办公、机器人协同等跨场景的服务联动与业务协同，整个园区AI赋能的科技价值随处可见，极富创意的沉浸式智能美学的愉悦体验由此开展。

为应对分布式储能终端给电网的管理和运维带来的巨大挑战，提出了一种基于通用即插即用协议的电池储能系统(battery energy storage system, BESS）终端信息交互机制。首先基于电力物联网标准的建模方法，定义BESS属性、服务和事件3个维度的模型模式规范，构建了一种适用于配电侧BESS的物联终端模型，消除了传统系统中云主站与终端模型间的异构问题。其次，提出一种基于通用即插即用协议的BESS终端与云主站间的注册/识别机制：以BESS终端自描述配置为基础，通过获取云主站的证书或认证来完成身份验证，保证数据的安全，从而实现快速识别与连接。最后以模型和协议映射为核心构建云边端式BESS信息交互机制，并以某配电网馈线中的储能系统为例，通过一致性测试验证BESS终端与云主站各项业务功能信息交互的可行性和有效性。

配电网拓扑是对配电网设备、线路以及连接关系的完整描述，是实现配电网智能化应用的重要基础。本报告主要介绍面向配电物联网的中-低压配电网拓扑标准化建模、基于时间同步的低压配电网拓扑主动识别技术以及基于云边端协同的中低压配电网拓扑模型一体化技术、“站-线-变-户”拓扑识别与异动辨识等方面的研究成果，为配电网调度运行、检修、供电服务提升提供关键支撑，实现配电网主动抢修、故障自愈等智能化应用。

4月18日，南网储能公司研发的我国首个全自主可控大型抽水蓄能机组数智调速系统“XS—1000G”通过中国电器工业协会组织的科技成果鉴定，整体达到国际先进水平，其中，基于云边端协同的数智调速系统状态智能分析与故障预警、多接力器同步协调控制技术等达到国际领先水平。这标志着我国在抽水蓄能机组关键控制保护技术全面自主可控上取得了实质性突破，有力增强了我国抽水蓄能产业链供应链的竞争力和安全性。

新型电力系统的建设正朝着云边端一体化方向发展，云边端架构带来灵活性和可扩展性的同时，也带来了数据隐私安全、非法操作、缺乏标准化集成方案等问题。基于此，文章提出一种结合云边端架构特点的基于属性的安全访问控制方案(cloud-edge-device attribute-based access control，CED-ABAC)，方案通过边缘融合终端进行重加密，既保护数据安全，又减轻终端设备的通信开销，在策略授权方面，使用可扩展的访问控制标记语言(extensible access control markup language，XACML)设计授权策略和策略匹配算法，实现对多终端访问控制策略的同时下发，更高效地解决标准化集成问题。同时通过实验仿真，证明CED-ABAC方案的效率和性能相比于已有方案具有明显优势。

“构建清洁低碳、安全高效的能源体系”是我国能源发展的战略目标，电力已成为能源变革的重要枢纽以及能源转型的前沿领域。随着清洁能源的大规模渗透、电力电子化设备的大规模应用、能源再电气化的广泛推进，多元电网应运而生。源荷随机性、波动性增强，转动惯量明显变小，有功频率、无功电压特性日趋复杂；电网双向潮流的广域性逐步呈现，潮流分布的时空不均匀性愈加突出，电气量的全局相关性明显加强。基于孤立断面、输配分离及被动控制的传统调控技术存在信息孤岛化、分析局部化及控制离散化等问题，难以实现多元电网故障极速恢复，难以实现多元电网稳定可靠运行，难以实现多元电网优质供电。 项目团队依托国家 863 计划、国家重点研发计划以及国家电网公司等一批重大科研项目，采用产学研用联合攻关，攻克了多元电网态势感知、故障处置、协同运行和支撑平台等多项核心关键技术。主要创新:①提出了新能源并网能力等态势感知技术，实现了多元电网设备动态运行特性的深度感知，突破了各类设备主动响应潜力趋势评估的瓶颈；②提出了区间概率断面潮流和三相不平衡连续潮流的分析方法，以及静态安全域有效边界筛选和运行裕度表征技术，实现了多元电网系统级安全感知和全局态势预判；③构建了基于“云边端”透明交互的全局协同决策体系，提出了多时空输配协同的无功电压优化、有功闭环控制及广域自主运行等方法，攻克了多元电网控制预见性和全局性不足的难题；④提出了多元电网态势感知故障处置策略自动生成方法并研制了系列软件，实现了多元电网故障的最低影响和极速恢复，大面积故障处置时间从小时级缩短到分钟级，保障了各类用户的高可靠供电；⑤提出了多元电网各类广域资源的透明访问方法，实现了全局按需动态交互，突破了多元电网态势感知的多时空、多维度海量信息处理屏障，研制了全国产化多元电网态势感知协同运行平台。 项目已获得授权发明专利 39 件（美国专利 1 件），软件著作权 12 项，发表核心论文 31 篇，项目成果通过了钱清泉、程时杰等院士专家的鉴定，整体达到国际领先水平。项目成果在江苏全省及四川、浙江、福建等电网广泛应用，项目成果为保障电网可靠供电、新能源消纳和节能减排提供了坚强支撑，实现了多元电网态势感知协同运行的技术引领，带动了智能电网行业产业化发展，为助推经济社会发展发挥了不可替代的突出贡献。