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2020年初，國家密集部署推進“新基建”，掀起了又一輪新基建的投資熱潮。然而，不論是5G基站、大數(shù)據(jù)中心、城市軌道交通還是新能源汽車充電樁，“新基建”要駛?cè)氚l(fā)展的快車道，必然離不開強大的電力基礎設施作為支撐。
智慧升級加速行業(yè)轉(zhuǎn)型升級
隨著電力體制改革的逐步深化，我國社會經(jīng)濟對電力的需求呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢，終端用電負荷增長快、變化大且越來越多樣化。華北電力大學電氣與電子工程學院尹忠東教授認為，新時期配電網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)主要來自以下四個方面：電力市場未全面放開，新能源發(fā)電滲透率提升難度較大;配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，存在供電可靠性較低、電能質(zhì)量問題多等問題;配電網(wǎng)多個參與方利益目標不一致，需求側(cè)管理難度大;電力設備陳舊，監(jiān)控數(shù)據(jù)的信息孤島現(xiàn)象普遍，配電自動化水平有待提升。
目前，我國的配電網(wǎng)發(fā)展水平較國際先進配電網(wǎng)仍存在著較大差距。要推進電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，增強系統(tǒng)運行的靈活性和智能化水平;要促進可再生能源消納，滿足分布式電源接入要求;加強電力需求側(cè)管理，促進電動汽車等電能替代電力消費。因此，建設高效智能的現(xiàn)代配電網(wǎng)已成為必然的選擇，對配電網(wǎng)電力設施進行改造升級意義重大。
在尹忠東教授看來，僅僅依靠現(xiàn)有配電網(wǎng)已不能滿足新基建的發(fā)展需求，配電網(wǎng)的智能化升級勢在必行，這包括最基礎的元器件、配電柜等一二次設備，也需要以地理信息系統(tǒng)為依托，與數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)、配電管理系統(tǒng)(DMS)，再到上層的物聯(lián)網(wǎng)平臺和具體的數(shù)字化應用等相結(jié)合才能真正將這張網(wǎng)通過數(shù)據(jù)信息打通，實現(xiàn)電網(wǎng)的數(shù)字化、信息化和智能化，并保障配電網(wǎng)的安全、可靠、高效和低碳，這對于我國正處于高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型期的各行業(yè)而言，至關重要。
華北電力大學電氣與電子工程學院尹忠東教授
擁抱“互聯(lián)網(wǎng)+”，構(gòu)筑數(shù)字化生態(tài)圈
智慧電網(wǎng)是傳統(tǒng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)變革的代表，也是國家搶占未來低碳經(jīng)濟制高點的重要戰(zhàn)略措施。尹忠東教授認為，“配電網(wǎng)是直接連接新能源、儲能和電動汽車等負荷及廣大用戶的媒介，直接服務于用戶、電網(wǎng)、發(fā)電、供應商、政府及社會，新基建為配電網(wǎng)的智能化、數(shù)字化的發(fā)展提供了機遇。”可見，配網(wǎng)領域的轉(zhuǎn)型所涉及的不是某一個單一企業(yè)，或單一環(huán)節(jié)的參與者，而是覆蓋了整個產(chǎn)業(yè)鏈。
在眾多響應者中，施耐德電氣的觀點是，在實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，若只靠一家企業(yè)的努力推動，可能會“孤掌難鳴”。保持開放心態(tài)，建立共享與合作的平臺，構(gòu)筑起數(shù)字化的生態(tài)系統(tǒng)是轉(zhuǎn)型成功的秘鑰。如今，施耐德電氣已在全球30多個國家和地區(qū)推行EcoXpert合作伙伴認證計劃，覆蓋智能配電、智能樓宇、電能管理、智能照明控制以及綜合布線等系統(tǒng)，旨在將全球領先的成套廠、技術(shù)提供商和最終用戶緊密相連，通過深入了解用戶需求，提升技術(shù)及服務能力，以提供更完善的中低壓一體化智能配電解決方案，最終形成差異化的服務優(yōu)勢。
施耐德電氣在自動化及能源管理領域擁有超過百年的經(jīng)驗，并始終相信，獲取能源并利用數(shù)字技術(shù)是人們的基本權(quán)力，通過提供能源與自動化數(shù)字解決方案，以實現(xiàn)高效和可持續(xù)。施耐德電氣深刻認識到，面對日益加劇的能源危機，數(shù)字化技術(shù)將成為優(yōu)化電能管理，保障安全可靠，提高能源使用效率，實現(xiàn)各企業(yè)及全社會可持續(xù)發(fā)展的重要依托。因此，只有通過不斷將各種創(chuàng)新配電技術(shù)進行有機集成與融合，才能夠使系統(tǒng)的性能出現(xiàn)革命性變化，實現(xiàn)更高的安全性、電能質(zhì)量、資產(chǎn)利用率和更強的自愈能力等，而這一過程，將涉及到產(chǎn)業(yè)鏈上下游眾多參與者，其中包括設計院、總包/分包商、集成商、盤廠和終端用戶等，只有形成一個健康、有序的生態(tài)圈，將這些關聯(lián)方的功能和優(yōu)勢發(fā)揮到更大，才能更好地應對配電領域的變革需求與挑戰(zhàn)。
數(shù)字化中低壓配電是配網(wǎng)智慧升級的基礎之一
作為配電網(wǎng)智能化建設和升級的基礎，中低壓配電設備在智能配電網(wǎng)系統(tǒng)中扮演著重要角色。尹忠東教授認為，完成中低壓配電設備之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，在共享數(shù)據(jù)平臺上，實現(xiàn)其應用、分析與服務等方面的高級應用，對實現(xiàn)配電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化具有重要意義。
“中低壓配電設備是電網(wǎng)系統(tǒng)中涉及面廣的基礎設備，是電力系統(tǒng)中作為主電網(wǎng)溝通用戶的橋梁，而要建設高度自動化、數(shù)字化的智能電網(wǎng)，離不開實時高速雙向的通信技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)以及先進的參數(shù)量測感知技術(shù)、自動控制技術(shù)等。從這一點出發(fā)可以看出，擁有數(shù)字化屬性和功能的中低壓配電設備是智能配網(wǎng)最終得以實現(xiàn)的重要基礎之一。”尹忠東教授說。隨著配電系統(tǒng)規(guī)模越來越大，電氣設備數(shù)量及復雜程度正急劇增加，典型行業(yè)的能效管理面臨著新的挑戰(zhàn)，如：供電的安全可靠性、電能質(zhì)量、電氣設備間互相通信、不同管理系統(tǒng)及軟件之間的兼容性、電氣設備的電磁兼容和全生命周期監(jiān)控與管理，等等。解決這些問題，需要采用中低壓配電系統(tǒng)應用智能化集成系統(tǒng)技術(shù)，對系統(tǒng)內(nèi)各用能設備的能耗信息予以采集、分析、診斷、維護、控制及優(yōu)化管理，通過設備互通互聯(lián)、信息共享形成具有實時性、全局性和系統(tǒng)性的能效綜合職能管理功能的系統(tǒng)。
作為中低壓配電領域的專家，施耐德電氣認為，未來將有數(shù)以百萬計的數(shù)字化智能配電設備，包括智能儀表、線路傳感器和有載分接開關等會被應用在包括電網(wǎng)、交通、工廠和石油石化等領域在內(nèi)的大型基礎設施中，因此，數(shù)據(jù)量也將呈現(xiàn)爆發(fā)式的指數(shù)級增長，并成為一種新的生產(chǎn)要素。通過加強對數(shù)據(jù)的收集、分析和處理，將成為實現(xiàn)更加安全、可靠、高效、互聯(lián)互通且可持續(xù)電能配送及使用的關鍵。近年來，施耐德電氣不斷升級其EcoStruxure架構(gòu)與平臺，利用電網(wǎng)及配電兩大子架構(gòu)，從硬件、軟件及數(shù)據(jù)方面，融合更多互聯(lián)互通的產(chǎn)品，更專業(yè)的邊緣控制軟件，以及全生命周期數(shù)字化顧問服務，加速革新，實現(xiàn)設備連接、系統(tǒng)架構(gòu)、應用場景的全面覆蓋，形成獨特的中低壓一體化智能配電解決方案。
技術(shù)創(chuàng)新“重構(gòu)”智能配電
智能配電網(wǎng)不是一項局部的技術(shù)，也不是對傳統(tǒng)配網(wǎng)的簡單改進與提高，需要通過不斷將各種創(chuàng)新配電技術(shù)進行有機集成與融合，使系統(tǒng)的性能出現(xiàn)革命性的變化。在事關國計民生的配網(wǎng)建設領域，積極、激勵的政策往往成為推動行業(yè)進步，帶動技術(shù)創(chuàng)新，加速企業(yè)發(fā)展的重要推動力。
數(shù)字化推動高效可持續(xù)，助力“新基建”騰飛
加快建設現(xiàn)代化的配電網(wǎng)，需要技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)建設和思維的轉(zhuǎn)變，需要整個行業(yè)的共同努力。我們看到，施耐德電氣正在加速以高效可持續(xù)為目標，以基于EcoStruxure架構(gòu)與平臺的中低壓一體化智能配電解決方案為核心，以構(gòu)建更加完善的行業(yè)生態(tài)圈為依托，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新機。
近年來，施耐德電氣不斷升級其EcoStruxure架構(gòu)與平臺，利用電網(wǎng)及配電兩大子架構(gòu)，從硬件、軟件及數(shù)據(jù)方面，融合更多互聯(lián)互通的產(chǎn)品，更專業(yè)的邊緣控制軟件，以及全生命周期數(shù)字化顧問服務，加速革新，實現(xiàn)設備連接、系統(tǒng)架構(gòu)、應用場景的全面覆蓋，形成獨特的中低壓一體化智能配電解決方案，通過對實時數(shù)據(jù)的采集，對中低壓配電系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)測，分析與優(yōu)化，可高度保障從400V到35kV配網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠，為全業(yè)務、全網(wǎng)絡、全流程智能化升級提供支持，實現(xiàn)中低壓終端泛在接入、全息狀態(tài)感知、故障精準判斷和快速自愈，從而全面優(yōu)化能源效率管理、電能質(zhì)量管理、電氣資產(chǎn)管理、運行維護管理水平，從全生命周期階段加速行業(yè)轉(zhuǎn)型升級及用戶的業(yè)務創(chuàng)新。
而在這些方面的基礎之上，施耐德電氣在綠色可持續(xù)方面可謂獨樹一幟，并已有所建樹。施耐德電氣于2019年推出了具有跨時代意義的“無六氟化硫技術(shù)”中壓電氣設備的絕緣技術(shù)，該技術(shù)革命性地將干燥空氣絕緣和并聯(lián)真空開斷技術(shù)結(jié)合起來，2020年向中國市場正式推出應用“無六氟化硫”技術(shù)的中壓充氣柜GM AirSet，以及中壓環(huán)網(wǎng)柜RM AirSet和SM AirSet，以干燥空氣替代溫室氣體作為絕緣氣體，結(jié)合一系列數(shù)字化技術(shù)帶來的改變，不但將繼續(xù)提高能源的使用效率，更將大幅降低碳排放，為卓越的健康與安全設定新的標準。相信這些舉措也將實現(xiàn)施耐德電氣對配網(wǎng)領域的再一次“重構(gòu)”，帶來更高等級的節(jié)能增效水平，促進高效可持續(xù)發(fā)展，并為最終用戶提供更佳的用電體驗。
施耐德電氣這些全新的技術(shù)、完善的解決方案，目前也已在多個行業(yè)得到成功實踐。例如，在商業(yè)建筑行業(yè)，施耐德電氣為僑鑫國際提供了完善的強弱電一體化全套解決方案，不僅保障了大樓的用電安全穩(wěn)定及連續(xù)性，而且運維人員還可實時了解各節(jié)點用電設備的能耗數(shù)據(jù)，并進行統(tǒng)一管理控制，最大程度提高了電能質(zhì)量及使用效率，成功幫助僑鑫國際降低了25%的能效成本，并讓運營成本也得到大幅下降。
針對供電局領域，施耐德電氣攜手合作伙伴，為國家電網(wǎng)連島區(qū)域綜合能源服務示范島項目提供與實施了以Smart Premset智能開關柜和Easergy T300智能終端為核心的智能化戶外環(huán)網(wǎng)箱解決方案，助力國網(wǎng)連云港供電公司打造“五高一尖端”的全電氣化能源服務示范島項目，有效應對嚴酷環(huán)境，進一步提升配網(wǎng)智能化及精細化管理水平。
前路漫漫，但建設世界一流配電網(wǎng)的構(gòu)想已逐漸清晰。顯然，新基建潮起，勢必將進一步加速新一輪電網(wǎng)的投資建設，推動智能配電技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與應用。
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