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      “智取”之道,施耐德電氣談布局泛在電力物聯網建設

      據悉,國網泛在電力物聯網2019年建設方案已于4月底下發至各省網公司,明確指出2019年將開展57項重點任務中的27項:網上電網應用構建、基建全過程綜合數字化管理平臺建設、配電物聯網建設、電工裝備智能物聯與工業云網、智慧物聯體系建設、國網“芯”和智能終端研發應用等。

      2019年3月初,泛在電力物聯網概念不脛而走, 到4月底建設方案出爐,泛在電力物聯網建設已經拉開序幕。按照泛在電力物聯網全年構建規劃,未來三年將是其集中攻堅階段,其整體投資規模將達300~600億元每年,將直接帶動通信、電力二次設備及軟件、傳感監測類及相關應用等產業的發展。

      截至目前,泛在電力物聯網還沒有統一的定義,但其“側重的作用對象在配用電側”是毋庸置疑的。隨著“兩網”中堅強智能電網建設的持續推進,我國發、輸電側的智能化技術已經達到了國際先進水平,而配用電側相對來說比較薄弱,制約了供電安全性、經濟性與可靠性的進一步提升,需要通過建設一流配電網以及與之相適應的配電物聯網來補齊短板。

      配用電側直接與廣大用戶連接,分布式電源、儲能裝置與電動車的接入都在配電網側,用戶與電網的互動主要在配電網中進行,需要通過配電物聯網的建設支持分布式電源即插即用,實現源儲荷網之間的實時友好互動。

      此外,當前常規的配電自動化系統主要針對中壓配電網的監控與故障處理,很少覆蓋低壓配電網,幾乎不涉及負荷側,難以實現分布式電源管理、虛擬發電廠、需求響應等高級應用功能,也不能為其他系統提供配電網的全景數據。而且,目前的配電自動化系統是一個主從式集中控制系統,沒有解決好終端之間的對等通信與數據安全交互問題,不能很好地支持分布式自治控制功能。

      為了很好地解決上述問題,“云大物移智”等先進技術相繼被引入到配電網的建設中,力求從本質上提升配電網建設、運維、管理水平,實現跨越式發展,滿足能源轉型“再電氣化”需求,配電物聯網理念及相關解決方案應運而生。

      據了解,國網已在部分地區部署了配電物聯網的功能驗證試點,安裝了基于軟件定義的新型智能配變終端,實現了對臺區內設備的智能化感知、監控和管理;同步開發了包括充電樁有序充電管理、低壓負荷接入自動識別、電能質量綜合處理等功能在內的多個終端APP……物聯網在配電網的應用已取得初步成果,但配電物聯網的建設和推廣是一個復雜的系統工程,還需要建設高質量的技術標準體系,強化關鍵技術的研究與轉化,打造配電物聯網生態系統等。

      泛在電力物聯網的真正“落地”,將加速配電物聯網的建設和推廣。按照規劃,2024年基本建成的泛在電力物聯網平臺層將基本實現統一物聯管理,數據層將實現數據共享及運營能力,業務層將基本實現對各類能源服務與新興業態的全面支撐,基本建成統一的智慧能源服務平臺,形成共建共治共贏的能源互聯網生態圈。

      泛在電力物聯網架構下的配電物聯網建設,將深入運用“云大物移智”等先進技術,通過設備間的全面互感、互聯、互通、互操作,構建基于軟件定義的高度靈活和分布式智能協作的配電網絡體系,實現配電網的全面感知、數據融合和智能應用,是滿足配電網精益化管理需求,支撐能源互聯網快速發展的新一代配電網。

      配電物聯網總體架構從上至下可分為四個層次:云,云化的主站;管,即管理通信通道;邊,即邊緣計算,將云計算等向邊緣延伸;終端,各類型的智能終端,實現配電網的感知,打造配電物聯網生態系統。從應用形式看,配電物聯網的應用具有終端即插即用,設備廣泛互聯、狀態全面感知、應用模式升級、業務快速迭代、資源高效利用等特點。

      與傳統配電自動化終端不同,配電物聯網中的配電終端除了面向配電變壓器外,還面向整個配電臺區、電壓側設備,以及信息通信整體管理,并融入了邊緣計算。可以說,配電物聯網是配電自動化系統的擴展、升級與提高,具備良好的安全性與開放性,能夠更好地支持面向智能配電網與主動配電網的各種應用,是配電自動化系統發展的新階段。而從本質上看,智能配電終端將從生產決定需求向需求決定生產的方式改變。

      行業專家指出,配電物聯網將是主動式配電網的高級表現,它能夠實現DG(分布式發電)與智能用電的完美結合,網絡中無處不在的感知技術與多層次計算能力,將解決“電從哪里來”、“來電是否清潔”、“電能雙向流動”、“高效穩定供電”、“提升客戶體驗”等問題。

      施耐德電氣看到,在擁抱能源新世界的過程中,世界中的人與物、物與物之間的連接愈發緊密,物聯網作為一項新的電力技術正逐漸蔓延至世界的各個角落,這需要我們大力推進配電網的智能化進程,實現更高的客戶參與度,自動化分布式能源系統的建立,以及向基于云的應用程序和數據存儲的遷移等。

      施耐德電氣認為,智能化配電網主要對以下三方面內容進行研究:建立統一的配網系統的數字體系架構,實現配網的全面和精準監控,對電網的數字化信息進行統籌整合和分析優化。基于此,施耐德電氣全面升級了EcoStruxure Power智能配電架構,集智能硬件、定制軟件和專業服務三位于一體,形成利用智能硬件采集測量數據、依托定制軟件進行數據分析,提供專業化全生命周期服務的閉環體系,實現對用戶能源效率、電能質量、電氣資產及運行維護的全面管理,提升整體的運營效率。

      隨著數字化技術的不斷演進,行業標準的不斷提升及用電需求的持續提高,人們對可靠供電、節費節能降耗提出了更高要求,因此如何利用數字化手段,在更好地保障安全可靠的基礎上,豐富終端用電設備功能并提高效率、優化管理,改善應用體驗,成為眾多用戶關注的焦點。

      施耐德電氣針對終端配電系統進行了全面的智能化升級,在MCB過載短路保護、漏電保護裝置、以及OUPA過欠電壓保護等多重防護的基礎上,融入AFDD電弧故障保護、SPD雷電電涌保護等電路器, 通過PowerTag無線電能測量模塊和PowerTag Link智能網關模塊B/D/HD型,結合邊緣控制軟件及云平臺,實時精準采集、整合及上傳數據,使系統狀態可視化并得以靈活移動控制,從而實現主動式預防及精準化運維,降低風險發生機率,給予設備、資產、人員等更高等級的安全防護,從容應對樓宇、數據中心、供電局等高可靠性電力系統及使用環境要求。

      當前,配電網中接入的設備越來越多,電力系統日益復雜,傳統運維手段無法滿足越來越多的設備數量和深入的采集設備健康信息的要求,這需在系統內部配置大量的智能化的繼電保護裝置,以便在系統出現故障或異常工作狀況時自動排除故障或直接向工作人員發送報警信息,最大程度地避免電力事故的發生。

      Easergy MiCOM P5系列數字式繼電保護裝置,是施耐德電氣最近推出的能完全滿足中低壓配網應用需求的繼電保護系列產品,包括線路、電動機、變壓器、電壓保護,其采用模塊化設計解決方案, 在新建項目或改造項目,允許同時具備常規保護和弧光保護,同時可以接入溫度、濕度和局放信號助力主動運維;專用斷路器控制, 模擬單線圖, 按鍵, 可編程功能鍵和LED 燈, 可定制告警信息;支持最新所有的串口或網口通信協議,及最新的網絡安全功能;安全可抽出設計和在線備份系統使裝置更換時間小于10分鐘。

      據統計,自2007年至今,施耐德電氣已聯合9000個系統集成商部署了480,000個EcoStruxure系統。在一流城市配電網及泛在電力物聯網不斷推進的當下,施耐德電氣將基于EcoStruxure架構,從硬件、軟件及數據方面,融合更多互聯互通的產品,更專業的邊緣控制軟件,以及全生命周期數字化顧問服務,推進幫助更多的電網、配電企業、數據中心、基礎設施等實現持續穩定的電力輸送,保障電能使用的安全、可靠及高效。

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