....... 7 （一）工业互联网平台七大核心技术交织融合 ............. 7 （二）平台架构，PaaS 以其开放灵活特性成为主流选择 .... 11 （三）应用创新，工业机理与数据科学走向融合 .......... 13 （四）功能下沉，边缘与云端协同成为平台重要发展方向 .. 15 （五）开发框架，微服务等新型架构大幅降低开发难度与创新 成本 ....... 数据向云端平 台的集成。 第二层是平台，基于通用 PaaS 叠加大数据处理、工业数据 分析、工业微服务等创新功能，构建可扩展的开放式云操作系统。 一是提供工业数据管理能力，将数据科学与工业机理结合，帮助 制造企业构建工业数据分析能力，实现数据价值挖掘；二是把技 术、知识、经验等资源固化为可移植、可复用的工业微服务组件 库，供开发者调用；三是构建应用开发环境，借助微服务组件和 5 网平台的四大特征。一是泛在连接，具备对设备、软件、人员等 各类生产要素数据的全面采集能力。二是云化服务，实现基于云 计算架构的海量数据存储、管理和计算。三是知识积累，能够提 供基于工业知识机理的数据分析能力，并实现知识的固化、积累 和复用。四是应用创新，能够调用平台功能及资源，提供开放的 工业 APP 开发环境，实现工业 APP 创新应用。 （三）工业互联网平台核心作用

对上海石化智能制造认识与建议 对上海石化智能制造认识与建议  原油快评系统构建与关键技术  融合机理与运行信息的炼油过程计划调度优化  高危污染物的企业边界管理  基于 3D 模型的装置信息集成 对上海石化智能制造认识与建议  原油快评系统构建与关键技术  融合机理与运行信息的炼油过程计划调度优化  高危污染物的企业边界管理  基于 3D 模型的装置信息集成  该项目具有自主知识产权。整体技术达到国际先进水平，其中调 合效应模型、调合配方在线优化等核心技术达到国际领先水平。 原油快评系统构建与关键技术 对上海石化智能制造认识与建议  原油快评系统构建与关键技术  融合机理与运行信息的炼油过程计划调度优化  高危污染物的企业边界管理  基于 3D 模型的装置信息集成 炼油过程现状 • 2014 年，我国炼油能力 7.46 亿 吨，位居全球第二。拥有炼油企 柴油 干气 煤油 柴油 蜡油 加氢 精制 轻烃回收 芳烃分离 苯 气体分馏 焦化蜡油 原油调合 一次加工 处理装置 成品调合 炼油工艺流程 二次转化加工装置 油品组成复杂 过程机理复杂 工艺流程结构可变 运行特性受多种因素影响 芳烃开环 2H2 2H2 2H2 2H2 2H2 2H2 2H2 2H2 3H2 2H2 2H2 2H2 反应规则

建已建设微藻固碳科技项目 地质利用与封存： CO₂强化驱油和海底咸水 层地质封存技术较为成熟 零碳园区运行调度 园区运行调度需考虑多种因素的协同优化，实现零碳目标与经济效益的平衡 14 / 18 减碳设备运行机理 灵活运行的碳捕集电厂(FCCPP)：具有下 调峰能力，但上旋备用不足 电转气技术(P2G)：可在可再生能源高峰期 将多余电量转化为甲烷 两阶段P2G模型：直接利用氢气燃烧供电供 热，提高减排潜力 经济发展、能源消费与碳排放之间的相互作用机理 如何从理论上揭示经济发展、能源消费与碳排放之间的相互作用机 理，在保证经济发展和践行"双碳"的前提下，实现科学发展、绿色发 展与可持续发展的平衡 这是突破零碳园区形态模式、路径优化和关键技术需解决的首要问题 2 多能流-碳平衡机制与全生命周期碳循环机理 能否从理论上揭示多主体联合和多环节融合形态下园区多能流-碳平衡 机制与全生命周期碳循环机理，研究多主体联合和多环节融合形态下 转化为经济效益 激励机制：设计有效的碳减排激励政策，提高各方参与积极性 总结与思考 未来研究思考 科学问题 经济发展、能源消费与碳排放之间的相互作用机理 多主体联合和多环节融合形态下园区多能流-碳平衡机制与全生命周 期碳循环机理 技术问题 多时空碳排放流建模方法与计量工具 零碳园区分层控制架构体系 面向"双碳"目标的多市场耦合机制 政策视角 广义需求侧响应的集成技术研究

园区多主体博弈 博弈模型可应用于碳效益分配和运行机 制 富余电园区可通过能量销售给 缺电园区，实 现互惠共赢 园区能源销售商和负荷聚合商 的经济调度博 弈 减碳设备运行机理 灵活运行的碳捕集电厂 (FCCPP) ：具有下 调峰能力，但上旋备用不足 电转气技术 (P2G) ：可在可 再生能源高峰期 将多余电量转化为甲烷 两阶段 P2G 模型 ：直接利用氢气燃烧供电 技术维度 多能流 - 碳平衡机制与全生命周期碳循环机理 能否从理论上揭示多主体联合和多环节融合形态下园区多能流 - 碳平衡 机制与全生命周期碳循环机理，研究多主体联合和多环节融合形态下 园区多能域物理量和碳的传递、耦合和转换的普遍规律 这是实现零碳园区规划配置和能源高效管控的又一科学问题 经济发展、能源消费与碳排放之间的相互作用机理 如何从理论上揭示经济发展、能源消费与碳排放之间的相互作用机 零碳园区研究挑战与展 望 未来发展趋势 智能化 一体化 电气化 17 / 18 未来研究思考 科学问题 经济发展、能源消费与碳排放之间的相互作用机理 多主体联合和多环节融合形态下园区多能流 - 碳平衡 机制与全生命周 期碳循环机理 技术问题 多时空碳排放流建模方法与计量工具 零碳园区分层控制架构体系 面向 " 双碳 " 目标的多市场耦合机制 政策视角 广义需求侧响应的集成技术研究

智慧管网 控制系统与信息系统数据融合 , 管理体系与知识网络融合， 支持生产经营一体化高效管控 综合考虑安全及效益管理目 标，主动适应生产经营各要 素变化实现全局优化 综合运用统计分析和机理仿 真结合方式对管网运行趋势 进行预判 综合性 预判 全方位 感知 一体化 管控 自适应 优化 2 （三）建设目标 坚持“重应用、重效果、重安全”和“不搞新技术罗列，不搞信息孤岛，不搞锦上添花”指导思想，分三阶段 性、 设备故障诊断作出及时有效评价和判断，及时发现潜在风险及隐患，并快速提供处置建议 建立统一的建设期与运营期数据标准，有效整合企业内部与外部数据，形成与实体资产一一对应的数字孪生体，与业务活动和机理仿 真结合，实现数字孪生体动态更新及趋势预测 完成管输能力经营与调运方案一体化优化，满足全面远控、供需平衡、调运模拟与全局优化的需要，确保管网运营安全、可靠和高效 打通设计、建设与运营的数据通路 边缘终端 计算服务 存储服务 网络服务 传输层 无线传输 有线传输 决策能力 提升 感知能力 提升 专业知识库 大数据分析服 务 数据可视化服 务 推理规则库 机理模型库 统一数据资源池 设备 调运 安全环保 管道 物资 应急 决策 支持 专业 应用 KPI 分析 工程 建设 基础业务服务 组件 专业业务服务 组件 决策层

能分析和决策支持，用信息化手段实现管道的可视化、网络化、智能化管理，具有全方位感知、综合性预判、 一体化管控、自适应优化的能力。 全面精确感知管道本体、环境 、设备工况、工艺运行等状态 数据 综合运用统计分析和机理仿 真结合方式对管网运行趋势 进行预判 全方位 感知 综合性 预判 智慧管网 控制系统与信息系统数据融合 ，管理体系与知识网络融合， 支持生产经营一体化高效管控 一体化 管控 性、 设备故障诊断作出及时有效评价和判断，及时发现潜在风险及隐患，并快速提供处置建议 建立统一的建设期与运营期数据标准，有效整合企业内部与外部数据，形成与实体资产一一对应的数字孪生体，与业务活动和机理仿 真结合，实现数字孪生体动态更新及趋势预测 数字孪生 生物芯片 深度神经网络 ( 深度学习 ) 碳纳米管 智能工作空间 2017 年 7 月， Gartner 公司 发布 的新兴技术趋势报告中概括未 全智能化 运营 专业业务服务 组件 基础业务服务 组件 认知能力 提升 平台层 (PaaS) 知识 图谱 专家 经验 知识层 数据层 感知层 公共技术服务 专业知识库 推理规则库 机理模型库 全业务 覆盖 大数据分析服 一体化管控 自适应优化 数字 孪生 务 数据可视化服 务 工业大 数据 统一数据资源池 感知能力 提升 基础设施 (IaaS) 计算服务

人工智能是支撑新型电力系统高质量发展的关键 ©CSG 2023. All Rights Reserved 新型电力系统 电力人工 智能系统 支撑 支撑 社会、经济 影响 数字孪生运行 非结构化 知识 电气机理 与知识 绿色化 数字化 人工智能 + 气象特征 地理信息 02 南方电网数字孪生领域技术发展现状 ©CSG 2023. All Rights Reserved 序号 工程名称 聚焦垂直场景 缺乏统一物理模型支撑。 ©CSG 2023. All Rights Reserved 模型口径不一 数据时标不同 需求分析 利用数字孪生技术深入挖掘历史数据 ，提取设备运行机理知识 ，提升故障诊断和预警能力 ，为设备状态评级、预测性维护 提供准确数据支持。 需求分析 利用数字孪生技术对输电线路及其周边的地质环境进行全方位监测和模拟 ，结合地质灾害风险评估模型 ，实时监控灾害风 ，实时监控灾害风 险点 ，提前识别潜在隐患 ，确保输电线路在复杂地质环境中的安全、稳定运行。 n 数据利用率低 电网在长期运行过程中积累了大量历史数据 ，但其利用率较低 ，未能有效挖掘数据中潜在的设备运行机理 ，难以为故障预警和设 备 健康评估提供准确支持。 n 输电线路地灾威胁 输电线路所经过的区域地质环境复杂 ，常面临滑坡、泥石流等地质灾害的威胁。加之线路巡视和灾害监测难度大 ，实时预警和灾

low-carbon intelligent operation of parks under the influence of multiple factors 6.2.1 减碳设备运行机理分析与其运行方案 由于风电光伏的随机性过强，园区通过削峰填 谷以提升其调峰调频性能。CCS/CCUS 技术的研究 有望在降低碳排放的同时，解决新能源消纳的问 题，目前的研究集中在 2 个方面： 率，建立了多目标运行优化模型，同时保证能源利 用的“质”和“量”。目前研究多针对于热能的梯 级利用，但对其他能源的利用情况分析较少，能源 梯级利用、能效、“㶲”效率等对园区减碳效益的 影响机理也亟待研究。 氢能被称为 21 世纪的“终极能源”，目前在 园区的普及程度还不高，由于其节能环保、低碳高 效、性质稳定及资源丰富等特性，有望成为“零碳” 第 14 期 陈艳波等：零碳园区研究综述及展望 、基 准价格的确定方法，以及量化价格因素对园区减排 效益的影响。同时，少数文献分析市场出清价格机 制[49]。该机制具有自主性强、优化市场资源配置、 反映市场供需关系的优点；但其价格建模过程机理 不够明晰，对碳减排的作用也不够直观，且市场交 易机制不完善，存在较大的市场风险。 7 零碳园区建设的挑战与展望 园区碳中和不仅是复杂的技术与经济问题，更 是涉及自然与社会、科学与技术以及政策等多维度

Artificial Intelligence Institute, Dalian 11 基础控制与智能感知 —— 钢铁自备电厂运行优化 11 模型参数自适应更新 融合过程机理 + 运行经验 高精度建模 机理融合智能建模 多目标的动态优化控制器 实时调整 DCS 设定参数与偏置 快响应、强稳定 模型预测控制 DUT Artificial Intelligence Institute DUT Artificial Intelligence Institute, Dalian 14 设备维护与智能诊断 ——工业智能装备精准运维 设备“全生命周期” 精准运维 人工智能引导数据 - 机理 - 知识协同驱动，实现“设备运行监控、运行状态预测、故障诊断与溯源和设备寿命分析”，从 而保障设备运行的可靠性和安全性 , 有效降低维修成本和减少停机时间，从而提高任务的完成率。 运行状态监测