■本刊記者 劉星 王藝蒙
當前,經(jīng)濟社會發(fā)展對能源的依賴程度日益加深,全球能源需求仍處于不斷增長的態(tài)勢,到2030年全球?qū)﹄娏Φ男枨髮黾右槐丁?jù)中國科學院財經(jīng)戰(zhàn)略研究院預測,到2018年,一次能源電力需求將達到1.4萬億kW·h,2020年有望達到1.6萬億kW·h。我國正處于工業(yè)建設的中后期,今后社會用電量仍將持續(xù)增長。
我國是能源大國,也是消費大國,為了應對我國經(jīng)濟社會發(fā)展不斷增長的能源需求,解決能源資源與用電需求地理分布上的不均衡問題,滿足低碳社會經(jīng)濟發(fā)展模式對電力系統(tǒng)的要求,加速發(fā)展智能電網(wǎng)迫在眉睫。作為智能電網(wǎng)建設的先行者,施耐德電氣于2008年就成立了全球研發(fā)部門,專注于智能電網(wǎng)的分析和研究工作,積極投身于智能電網(wǎng)的建設大潮中。
“智能電網(wǎng)的出現(xiàn)帶來了一些新的變化,如對于工業(yè)領(lǐng)域來說,太陽能發(fā)電不在發(fā)電側(cè),而是處在緊貼負荷中心的地帶,這意味著電網(wǎng)能源不再是單方向流動,而形成了一個雙方向或者是多方向的流動,這種變化給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶去了極大的挑戰(zhàn)。”施耐德電氣能源事業(yè)部智能電網(wǎng)解決方案戰(zhàn)略經(jīng)理李忠有表示,“再如電動汽車、儲能,它們都是在用戶的負荷側(cè),施耐德電氣要考慮的是怎樣去應對由此出現(xiàn)的雙向能源的流動,如何進行整個信息流的匯總。”
施耐德電氣敏銳地捕捉到了這一變化,憑借多年在電氣領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)和經(jīng)驗累積,時刻關(guān)注可再生能源、智能配電、智能住宅、高效企業(yè)和需求側(cè)響應與用電管理五大關(guān)鍵領(lǐng)域,積極為電力基礎設施建設提供高效的一站式服務。為了優(yōu)化新形勢下的電力供需平衡,施耐德電氣提出了電網(wǎng)整體智能化的構(gòu)想,尤其在中壓設備領(lǐng)域提出了智能化的獨特創(chuàng)想和突破之舉,為以后中壓的智能化發(fā)展引領(lǐng)了新的方向。
“首先,要改變思維方式。以前要實現(xiàn)開關(guān)的智能化功能,就在開關(guān)附件加一個傳感器,讓它能測量溫度就行了,不考慮技術(shù)路線到底能給電網(wǎng)帶去怎樣的價值?!崩钪矣薪榻B說,“但從電網(wǎng)整體智能化的角度出發(fā),施耐德電氣會處在整個電網(wǎng)廣域的環(huán)境中考慮問題,而不僅僅只是解決問題,希望做到整個區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展,從社會層、現(xiàn)實控制、業(yè)務運行、再到企業(yè),有望得到一個整體的可持續(xù)的價值提升?!?/p>
智能化時代的來臨,怎樣挖掘數(shù)據(jù),怎樣整合數(shù)據(jù),這是施耐德電氣需要進一步考慮的。在智能開關(guān)里面,施耐德電氣把中壓數(shù)據(jù)的挖掘和整合都考慮了進去,希望從大量的數(shù)據(jù)中找到反映本質(zhì)的幾個關(guān)鍵問題。如智能開關(guān),對比開關(guān)的溫度等相關(guān)數(shù)據(jù),客戶更看重的是開關(guān)能否正常運行,施耐德電氣要做的就是在眾多繁雜的數(shù)據(jù)里找到最關(guān)鍵的幾個信息點,這就是以后施耐德電氣中壓智能開關(guān)最需要體現(xiàn)的地方。
同時,施耐德電氣還重新定義了模塊化的概念。施耐德電氣的HVX系列中壓真空斷路器和PIX系列中壓柜的模塊化設計,使得它們能夠滿足客戶的特定化需求,也滿足了客戶對設備安全可靠、小型化、免維護的需求。值得一提的是,施耐德電氣向客戶提供了一個固定式的設計,即直接嵌入到開關(guān)柜里的電纜測試模塊,使得客戶可以在不打開面板的情況下,進行電纜測試,這也使得以前非常危險的測試工作變得非常簡單,這是功能模塊帶給客戶的另一有利的價值。
據(jù)了解,相較于大多數(shù)固體絕緣的分裝設計,施耐德電氣可向客戶提供固體和屏蔽兩種絕緣方式的開關(guān)柜,這無疑是一個比較大的突破。此外,開關(guān)柜主體表面設計的直接接地的屏蔽層,使得設備在運行過程中即使被觸碰也不會發(fā)生任何故障,這在國際上仍屬十分領(lǐng)先的技術(shù)。其中,開關(guān)柜各個部件的連接系統(tǒng)也得到了進一步的優(yōu)化,使得連接變得非常靈活,滿足了客戶的各種現(xiàn)場需要。
“除了讓開關(guān)柜本身具備模塊化所帶來的可靠性外,施耐德電氣還融入了非常智能化的元素。以前為了實現(xiàn)智能化,就是增加設備,如監(jiān)控電能質(zhì)量,就需要加一個裝置。而現(xiàn)在的智能化開關(guān)已不僅僅是開關(guān)了,類似于一個手機的平臺,這個平臺的所有功能都可以通過APP軟件的應用去更迭運行?!崩钪矣兄赋?,“現(xiàn)在及以后要做的,就是把開關(guān)的硬件和軟件功能分開,硬件是平臺,軟件是功能,這樣施耐德電氣的智能開關(guān)中所有新增功能都能通過軟件去更迭完成,30年不需要改變?!?/p>
李忠有進一步表示,“但這需要一個前提,即在智能開關(guān)的硬件平臺里,基礎的傳感器必須具備十分強大的功能,以備將來的所有擴展功能都能在軟件的操作上去實現(xiàn)。這樣一來,事情就變得相對簡單多了,在一起的兩個開關(guān)柜能實現(xiàn)相互的通訊功能,在一個電網(wǎng)里能夠相互判斷運行狀況?!?/p>
對于設備的智能化,施耐德電氣有著自己堅守的原則和先進的技術(shù)支撐。首先,設備安裝了智能化的元器件,不會影響開關(guān)的可靠性和壽命。施耐德電氣在設計中壓開關(guān)時可做到中壓一、二期設備的壽命周期互為融合,以保障設備的整體壽命和可靠性。
在設備新增功能模塊后,產(chǎn)品的體積并不會變得更加龐大。在小型化方面,施耐德電氣依然會沿著中壓模塊化設計的理念,采用全分布式架構(gòu),再用施耐德電氣最新的61850的數(shù)字化變電站的總線形式把它完全的嵌進產(chǎn)品中去,以控制產(chǎn)品體積。
當前的智能化還處于比較被動的地位,在柜子里面要測電流、測電壓,需要加一個裝置來做保護,所以柜子上裝了很多小設備。將來,一個非常大的變化就是取一個數(shù)據(jù),使得這個數(shù)據(jù)能供整個變電站或者整個柜子使用。所以總的來說,施耐德電氣可以做二次信息的一體化、融合化的設計,實現(xiàn)信息的高度集成,這也符合現(xiàn)在國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的信息采集需求。
同時,施耐德電氣創(chuàng)新的提出了一個新的架構(gòu)方式,把以前傳統(tǒng)的三層架構(gòu)變成了兩層。以前三層結(jié)構(gòu)在功能上是沒問題的,但對工業(yè)化的過程有一定的影響?,F(xiàn)在,施耐德電氣把整個的過程變成兩層,這樣就成為了一個戰(zhàn)略控制單元。這使得大腦的判斷的和動作完全分開,傳感器的壽命也就變長了,這個結(jié)構(gòu)也使得客戶在操作上及工業(yè)化生產(chǎn)上變得無比簡單起來。
在控制上實現(xiàn)“一鍵式順序控制”。對控制中心來說,只需要知道開關(guān)是否在運行,是否需要檢修,不需要知道開關(guān)有沒有分合,這是施耐德電氣在智能化方面總的理解。施耐德電氣希望智能開關(guān)能夠體現(xiàn)最大的價值,除了能幫助現(xiàn)場實現(xiàn)更可靠的運行外,還能使開關(guān)涵蓋的實時數(shù)據(jù)合并、挖掘,提供給社會更多的附加值。
李忠有最后強調(diào),“歷經(jīng)27年的發(fā)展,施耐德電氣能源事業(yè)部以卓越的技術(shù)貼近中國客戶的需求,憑借眾多的核心部件、關(guān)鍵元件、成套產(chǎn)品在內(nèi)的完整中壓解決方案,覆蓋高、中、低端的中壓產(chǎn)品,可根據(jù)客戶實際需求提供非常靈活、安全、有效、完整、最優(yōu)的智能電網(wǎng)解決方案?!?/p>