以“数字化开关站”为支点施耐德电气加速能源互联网构建

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2016-12-13
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“在即将到来的时代,我们将需要创建一个能源互联网,让亿万人能够在自己的家中、办公室里和工厂里生产绿色可再生能源。多余的能源则可以与他人分享,就像我们现在在网络上分享信息一样。”这是美国华盛顿特区经济趋势基金会的主席杰里米∙里夫金在其著作《第三次工业革命》中对未来的畅想。

搭建能源互联网实现能源革命并非易事,设备数字化、互联化是其基础。日前,施耐德电气的一个举动对能源互联网的加速实现起到了促进作用。近日,施耐德电气在北京发布了旨在助力配电网智能升级的“数字化开关站(暨集互联互通配电设备、区域控制和资产管理移动运维平台为一体的整体解决方案)”。记者了解到,该“数字化开关站”可加速推动电网的智能化进程,实现更加便捷的运维管理。在能源互联网迅速发展的背景下,施耐德电气发布的“数字化开关站”可加速用户能源互联化,让用户终端的能源互联网与配电网实现更好的交互,以实现未来需求侧响应的需求。

能源互联网大势所趋

当前,世界人口激增、物联网的普及以及工业的高速发展,正在共同促使能源需求高速攀升。由此带来的城镇化、数字化和工业化进程的加速,让人类面临着前所未有的能效挑战与能源困境,能源互联网应运而生。一旦能源转化为可视化信息流在互联网上流动起来,那么浪费将不复存在。工厂的生产效率、企业内部运营和管理效率都会因此大大提升。

能源互联网是一种将互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态。它能打破原先相对独立的不同类型能源的界限,在先进信息技术的基础上形成以电力系统为核心、多种类型能源网络和多种形式交通运输网络高度整合的新型能源供给利用体系。在横向上,它能够实现不同类型能源相互补充;在纵向上,它能够实现能源开发、生产、运输、存储和消费全过程的“源—网—荷—储”协调。这对于调整我国能源结构、提升能源综合效率、形成新的经济增长点等均有重要意义。中国“十三五”规划纲要提出,要“建设‘源—网—荷—储’协调发展、集成互补的能源互联网”。能源互联网代表世界未来能源发展方向,是推动能源革命的重要手段。

面对能源挑战,施耐德电气是乐观主义者。施耐德电气中国区高级副总裁、能源事业部负责人乔轶才指出:“虽然面临着诸多的挑战,但在能源使用方面,施耐德电气是乐观主义者。我们认为,充分利用创新技术,并采用完全不同的思维、设计、构建方式,把握新的能源世界中的机遇,就能共同应对能源困境,开创未来。随着一个更加电气化时代的到来,这些机遇就存在于全新的能源世界的‘3D’进程中,即数字化(Digitized)、低碳化(Decarbonized)、分散化(Decentralized)。”这其中,“数字化”与能源互联网一脉相承。

乔轶才告诉记者,物联网正在渗透到世界的每个角落。电气行业的所有人员也被物联网的大趋势笼罩着,而物联网在能源行业的具体体现就是能源互联网。通过大数据整合,IDC预测,截至2020年物联网将实现500亿台设备互联。随着电网智能化需求的增加,电网设备也需具备互联互通的能力。

配电网数字化转型刻不容缓

对于能源互联网的构建而言,现有的电网数字化是必经之路。提高电网效率,实现高性能实时运行,必须架构数字化的电网。当所有的设备与产品具有数字化的能力,通过就地的控制以及上端的软件就能够实现人们对前端、末端的设备的控制。而目前日益增多的自动化设备将“物电网”连接起来,为先进的电网实现数字化目标提供了支撑。

记者了解到,对于数字化电网而言,配电网的数字化是重中之重。在电气化的大趋势下,2020年中国用电量预计将达到6.8-7.2万亿千瓦时,年均增长3.6%到4.8% 。面对能耗增长和各类新能源不断接入电网,配电网升级正在如火如荼进行中。配电网的升级改造对现有配电网的安全性与可靠性、执行效率提出了更高的要求。例如,A+目标区域年平均断电时间执行指标需要从1.5小时减少至5分钟;因执行能力受限和网络复杂程度上升,平均每人需要维护的开关站数量增加30%;受制于设备,新技术无法迅速部署与创造价值等。面临这些挑战,现有配电网的数字化升级刻不容缓。

数字化开关站拉开电网升级大幕

事实上,中国的电网正在改变……

记者从北京市供电局丰台分局获悉,通过施耐德提供的预知预检和管理系统,工作人员可以随时掌握设备情况,通过采用移动端运维系统工作人员可以进行故障定位,将顺序控制系统运用在现场操作中,大幅降低传统运维人员的劳动强度,提高操作安全指标及可靠性。目前,北京市供电局丰台分局管辖区域内某居民区获得了更加可靠、安全、可持续的供电,停电时长也大幅缩短。同时,北京市供电局丰台分局也全面实现A+目标(国家电网2020考核指标:A+地区停电时长不超过5分钟/年)。这一切都是归功于施耐德基于数字化开关站之上的数字移动供电运维解决方案,数字化开关站成为了其关键的一环。

记者了解到,作为施耐德电气创新路线图付诸实践的具体体现,“数字化开关站”实现了从互联互通的配电设备、区域控制到应用、分析与服务的多层级创新,可帮助A+目标区域降低至少30%的停电时间,并进一步完善运维资源分配,让每一位运维人员能够独立管理的开关站数量达到40个。

此次发布的“数字化开关站”拥有的四大能力,可加速推动电网的智能化进程,实现更加便捷的运维管理:第一,一二次融合化。设备真正做到一二次融合化,解决了一二次设备寿命不同期的问题,从而实现设备全生命周期管理的需要;第二,中低压一体化。打通了从用户表前到低压设备,从低压网络到中压网络的整个配电网络,避免重复投资和硬件软件的不兼容问题,整体提高配网的可靠性和运行效率;第三,移动运维数字化。基于一二次融合的设备和中低压一体化的网络,应用数字化技术实现移动运维和主动运维,进行及时的故障预警与有效的预防性维护。通过对故障点的提前预知,以及提前排除以规避可能发生的大面积停电,来实现电网的可靠性和可持续性,提升运维工作的效率,降低运维人员的工作强度,提高运维管理的整体水平;第四,能源互联化。让用户终端的能源互联网与配电网实现更好的交互,以实现未来需求侧响应的需求。

对此,中国电科院专家杨红磊表示:“我很赞同施耐德电气进行设备资产全生命周期管理的思路。因为配电设备种类繁多,运行环境复杂,配电系统难以进行设备运行工况的实时监测。如果进行有效的信息融合与集成,将有助于掌握设备检修和运维情况,进行全过程管理,也为下一步电网的改造提供依据,有力地降低了成本,延长设备的生命期。”

而对于未来的行业发展,施耐德电气中国区副总裁,全国销售事业部北方区负责人李继敏认为,现今企业和客户面临的问题主要是两个:一是效率,二是效能。在未来变电站中,一个人需要承担20至30个变电室。即使使用风能、太阳能、核电这些新能源,也满足不了中国14亿人口日益增长的水平。如今,数字化、智能化已经进入人们的生活,新能源结构也在推进,我们要通过科技进步、管理完善等各种方式让我们既能愉快地工作,同时也能愉快地生活,这无非就是要解决效率和效能的问题。施耐德电气通过无处不在的电网创新,协助客户优化资产管理,提高能源使用效率,同时,也为推动可持续发展目标的实现作出贡献。


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:侯沁
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