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“智取”之道,施耐德电气谈布局泛在电力物联网建设

据悉,国网泛在电力物联网2019年建设方案已于4月底下发至各省网公司,明确指出2019年将开展57项重点任务中的27项:网上电网应用构建、基建全过程综合数字化管理平台建设、配电物联网建设、电工装备智能物联与工业云网、智慧物联体系建设、国网“芯”和智能终端研发应用等。

2019年3月初,泛在电力物联网概念不胫而走, 到4月底建设方案出炉,泛在电力物联网建设已经拉开序幕。按照泛在电力物联网全年构建规划,未来三年将是其集中攻坚阶段,其整体投资规模将达300~600亿元每年,将直接带动通信、电力二次设备及软件、传感监测类及相关应用等产业的发展。

截至目前,泛在电力物联网还没有统一的定义,但其“侧重的作用对象在配用电侧”是毋庸置疑的。随着“两网”中坚强智能电网建设的持续推进,我国发、输电侧的智能化技术已经达到了国际先进水平,而配用电侧相对来说比较薄弱,制约了供电安全性、经济性与可靠性的进一步提升,需要通过建设一流配电网以及与之相适应的配电物联网来补齐短板。

配用电侧直接与广大用户连接,分布式电源、储能装置与电动车的接入都在配电网侧,用户与电网的互动主要在配电网中进行,需要通过配电物联网的建设支持分布式电源即插即用,实现源储荷网之间的实时友好互动。

此外,当前常规的配电自动化系统主要针对中压配电网的监控与故障处理,很少覆盖低压配电网,几乎不涉及负荷侧,难以实现分布式电源管理、虚拟发电厂、需求响应等高级应用功能,也不能为其他系统提供配电网的全景数据。而且,目前的配电自动化系统是一个主从式集中控制系统,没有解决好终端之间的对等通信与数据安全交互问题,不能很好地支持分布式自治控制功能。

为了很好地解决上述问题,“云大物移智”等先进技术相继被引入到配电网的建设中,力求从本质上提升配电网建设、运维、管理水平,实现跨越式发展,满足能源转型“再电气化”需求,配电物联网理念及相关解决方案应运而生。

据了解,国网已在部分地区部署了配电物联网的功能验证试点,安装了基于软件定义的新型智能配变终端,实现了对台区内设备的智能化感知、监控和管理;同步开发了包括充电桩有序充电管理、低压负荷接入自动识别、电能质量综合处理等功能在内的多个终端APP……物联网在配电网的应用已取得初步成果,但配电物联网的建设和推广是一个复杂的系统工程,还需要建设高质量的技术标准体系,强化关键技术的研究与转化,打造配电物联网生态系统等。

泛在电力物联网的真正“落地”,将加速配电物联网的建设和推广。按照规划,2024年基本建成的泛在电力物联网平台层将基本实现统一物联管理,数据层将实现数据共享及运营能力,业务层将基本实现对各类能源服务与新兴业态的全面支撑,基本建成统一的智慧能源服务平台,形成共建共治共赢的能源互联网生态圈。

泛在电力物联网架构下的配电物联网建设,将深入运用“云大物移智”等先进技术,通过设备间的全面互感、互联、互通、互操作,构建基于软件定义的高度灵活和分布式智能协作的配电网络体系,实现配电网的全面感知、数据融合和智能应用,是满足配电网精益化管理需求,支撑能源互联网快速发展的新一代配电网。

配电物联网总体架构从上至下可分为四个层次:云,云化的主站;管,即管理通信通道;边,即边缘计算,将云计算等向边缘延伸;终端,各类型的智能终端,实现配电网的感知,打造配电物联网生态系统。从应用形式看,配电物联网的应用具有终端即插即用,设备广泛互联、状态全面感知、应用模式升级、业务快速迭代、资源高效利用等特点。

与传统配电自动化终端不同,配电物联网中的配电终端除了面向配电变压器外,还面向整个配电台区、电压侧设备,以及信息通信整体管理,并融入了边缘计算。可以说,配电物联网是配电自动化系统的扩展、升级与提高,具备良好的安全性与开放性,能够更好地支持面向智能配电网与主动配电网的各种应用,是配电自动化系统发展的新阶段。而从本质上看,智能配电终端将从生产决定需求向需求决定生产的方式改变。

行业专家指出,配电物联网将是主动式配电网的高级表现,它能够实现DG(分布式发电)与智能用电的完美结合,网络中无处不在的感知技术与多层次计算能力,将解决“电从哪里来”、“来电是否清洁”、“电能双向流动”、“高效稳定供电”、“提升客户体验”等问题。

施耐德电气看到,在拥抱能源新世界的过程中,世界中的人与物、物与物之间的连接愈发紧密,物联网作为一项新的电力技术正逐渐蔓延至世界的各个角落,这需要我们大力推进配电网的智能化进程,实现更高的客户参与度,自动化分布式能源系统的建立,以及向基于云的应用程序和数据存储的迁移等。

施耐德电气认为,智能化配电网主要对以下三方面内容进行研究:建立统一的配网系统的数字体系架构,实现配网的全面和精准监控,对电网的数字化信息进行统筹整合和分析优化。基于此,施耐德电气全面升级了EcoStruxure Power智能配电架构,集智能硬件、定制软件和专业服务三位于一体,形成利用智能硬件采集测量数据、依托定制软件进行数据分析,提供专业化全生命周期服务的闭环体系,实现对用户能源效率、电能质量、电气资产及运行维护的全面管理,提升整体的运营效率。

随着数字化技术的不断演进,行业标准的不断提升及用电需求的持续提高,人们对可靠供电、节费节能降耗提出了更高要求,因此如何利用数字化手段,在更好地保障安全可靠的基础上,丰富终端用电设备功能并提高效率、优化管理,改善应用体验,成为众多用户关注的焦点。

施耐德电气针对终端配电系统进行了全面的智能化升级,在MCB过载短路保护、漏电保护装置、以及OUPA过欠电压保护等多重防护的基础上,融入AFDD电弧故障保护、SPD雷电电涌保护等电路器, 通过PowerTag无线电能测量模块和PowerTag Link智能网关模块B/D/HD型,结合边缘控制软件及云平台,实时精准采集、整合及上传数据,使系统状态可视化并得以灵活移动控制,从而实现主动式预防及精准化运维,降低风险发生机率,给予设备、资产、人员等更高等级的安全防护,从容应对楼宇、数据中心、供电局等高可靠性电力系统及使用环境要求。

当前,配电网中接入的设备越来越多,电力系统日益复杂,传统运维手段无法满足越来越多的设备数量和深入的采集设备健康信息的要求,这需在系统内部配置大量的智能化的继电保护装置,以便在系统出现故障或异常工作状况时自动排除故障或直接向工作人员发送报警信息,最大程度地避免电力事故的发生。

Easergy MiCOM P5系列数字式继电保护装置,是施耐德电气最近推出的能完全满足中低压配网应用需求的继电保护系列产品,包括线路、电动机、变压器、电压保护,其采用模块化设计解决方案, 在新建项目或改造项目,允许同时具备常规保护和弧光保护,同时可以接入温度、湿度和局放信号助力主动运维;专用断路器控制, 模拟单线图, 按键, 可编程功能键和LED 灯, 可定制告警信息;支持最新所有的串口或网口通信协议,及最新的网络安全功能;安全可抽出设计和在线备份系统使装置更换时间小于10分钟。

据统计,自2007年至今,施耐德电气已联合9000个系统集成商部署了480,000个EcoStruxure系统。在一流城市配电网及泛在电力物联网不断推进的当下,施耐德电气将基于EcoStruxure架构,从硬件、软件及数据方面,融合更多互联互通的产品,更专业的边缘控制软件,以及全生命周期数字化顾问服务,推进帮助更多的电网、配电企业、数据中心、基础设施等实现持续稳定的电力输送,保障电能使用的安全、可靠及高效。


关于施耐德电气
施耐德电气正在引领住宅、楼宇、数据中心、基础设施及工业领域的能效管理与自动化的数字化转型。
施耐德电气业务遍及全球100多个国家,是能源管理(包括中压、低压和关键电源)以及自动化系统领域无可争议的领先企业。我们能够为用户提供融合能源、自动化以及软件的整体能效解决方案。
在我们的全球生态系统中,施耐德电气正在自己的开放平台上与众多优秀的合作伙伴、集成商和开发者社区展开协作,共同为用户提供实时控制,提升运营效率。
我们相信,优秀的人才与合作伙伴使施耐德电气成为伟大的企业。与此同时,施耐德电气对创新、多元化与可持续发展的承诺,也将确保每一个人,在任何时间,在任何地方都能尽享Life Is On 。
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