當前，隨著中國進入“后疫情時代”，方興未艾的“新基建”浪潮已開始激發(fā)眾多產業(yè)的新動能?？梢钥吹?，“新基建”的“新”主要著眼于新技術、高效率，以及對未來社會經濟創(chuàng)新模式的支撐作用，這一浪潮勢必將為電力能源、交通、通信等傳統(tǒng)基礎設施帶來前所未有的創(chuàng)新升級機遇。
縱觀“新基建”的幾大熱點領域，5G通信、新能源汽車充電樁、大數據中心及城市/城際軌道交通系統(tǒng)均需要以可靠穩(wěn)定、靈活高效的電力基礎設施和能源網絡作為支撐，這一需求無疑為電網行業(yè)提出了新的需求。
首先，在各行各業(yè)尋求高質量發(fā)展的背景下，電網的發(fā)展必須更好地為城市化進程和能源結構轉型提供支撐，例如為新能源汽車充電樁、居民煤改電、軌道交通等新增電力需求提供穩(wěn)定保障，同時提升對可再生能源的消納能力。其次，對于電網投資建設的效益也有了更高的要求，不能單純依靠電網擴容的單一途徑滿足新需求，更需要通過提升電網系統(tǒng)運行的靈活性和智能化水平，實現(xiàn)綜合效益的最優(yōu)化。
以上需求，既是現(xiàn)代化電網滿足“新基建”要求而亟待解決的重要課題，同時也為電網公司的創(chuàng)新轉型提供了前所未有的機遇。在這一背景下，電網的數字化升級已成為實現(xiàn)更可靠、更靈活、更高效需求的關鍵途徑。
數字化升級成為“痛點”
事實上，數字化升級這一創(chuàng)新方向，已經成為了電網公司當今在轉型升級上的有力共識。目前，國家電網公司已提出建設“具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網企業(yè)”的目標，并要求在2020-2025年間實現(xiàn)“電網智能化數字化水平顯著提升，能源互聯(lián)網功能形態(tài)作用彰顯”的目標;南方電網公司也在如火如荼地建設“數字南網”，加快部署數字化建設和轉型工作。
而要提高電網數字化、智能化水平，第一步要實現(xiàn)對電網中大數據的實時監(jiān)測、收集與應用，這將成為這一行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的重要依據。而應對電力需求的快速增長、互聯(lián)設備數量的激增以及可再生和分布式能源比重增加，需要電力企業(yè)對現(xiàn)有運營模式進行調整。
與此同時，越來越多的外部環(huán)境因素也為電網的設計、建設和運維帶來挑戰(zhàn)。例如，電力市場的供需變化，要求電網管理者必須具備準確預測發(fā)電量及負荷發(fā)電量的能力;高度網絡化的技術趨勢變化也對電網快速響應能力提出了更高要求。
在革新的需求面前，作為全球能源管理和自動化領域數字化轉型專家，施耐德電氣推出了基于物聯(lián)網的EcoStruxure電網架構，通過在互聯(lián)互通的產品、邊緣控制，以及應用、分析與服務這三個層面采用先進數字化技術，實現(xiàn)IT與OT融合，助力電網企業(yè)解決數字化和智能化升級中的“痛點”，更加精準、有力地抓住“新基建”的機遇，解決隨之而來的挑戰(zhàn)。
互聯(lián)互通的產品層：數據融貫，全局感知
在創(chuàng)新的數字化電網中，對遍布各個節(jié)點的電網大數據具備采集、整合和分析能力，是實現(xiàn)電網智能化運行和管理的必需前提。
在這方面，EcoStruxure電網架構中包含的Smart HVX中壓斷路器，Smart PIX中壓開關柜，Easergy MiCOM P5中壓繼電保護裝置、具有抽屜式低壓室的Smart RMU智能環(huán)網柜、Smart Trihal智能干式變壓器、GM AirSeT中壓一次充氣柜等一系列數字化元器件和產品，均支持采用數字監(jiān)測技術對設備進行全面的數據采集和狀態(tài)感知，如開關柜內溫度、濕度、電弧、局放等，實現(xiàn)對配網狀態(tài)7X24小時不間斷監(jiān)測和精準數據采集。
而利用工業(yè)以太網進行低成本、低功耗、低延時且穩(wěn)定的數據傳輸，則讓信息得以更快速地融合貫通，從而為下一步數據分析、挖掘和利用大數據價值奠定堅實基礎。
邊緣控制層：精益運維，決勝千里
在邊緣控制層，EcoStruxure電網架構提供上至配電網的中高壓變電站，下到電表，覆蓋電網的各個級別的邊緣控制軟件，包括高級配電運營系統(tǒng)、變電站自動化運營系統(tǒng)、主動運維專家、順序控制專家、移動運維專家和微電網運營系統(tǒng)等。
借助上述軟件，電網客戶可對配網狀態(tài)進行實時監(jiān)測和控制，為配網管理設計智能化解決方案，從而更快發(fā)現(xiàn)和定位配網故障，提高供電質量和連續(xù)性，更好應對數字經濟時代電力需求快速增加、互聯(lián)互通設備數量激增以及可再生和分布式能源比重增加的挑戰(zhàn)。
應用、分析與服務層：創(chuàng)新服務促模式變革
在應用、分析與服務層，EcoStruxure電網架構可提供包括微電網管理顧問(Microgrid Advisor)、線損顧問(SCAN Advisor)、預測性運維顧問(Asset Advisor)、地理信息顧問(Arc FM)等一系列專家級應用，讓電網客戶共享更多配電數據，并激發(fā)數據隱藏價值，在提升配網可靠綠色性能的同時，助力電網客戶進一步挖掘客戶需求，提供創(chuàng)新服務，最終增加收益。
比如，微電網管理顧問可為電力企業(yè)、售電公司進行分布式能源的優(yōu)化整合、負荷塑形參與需求側電力市場交易(支持openADR 協(xié)議)，改善能源結構，優(yōu)化成本，實現(xiàn)更高等級的資產管理、電網運營和電網靈活性。
深耕行業(yè)，項目落地海內外
依托先進的EcoStruxure電網架構，施耐德電氣已經開始在電網數字化升級的實踐中引領風潮。2019年5月，為滿足國家電網連島區(qū)域綜合能源服務示范島項目建設需要，施耐德電氣攜手合作伙伴提供并實施了以智能環(huán)網柜-Smart Premset為核心的智能化戶外環(huán)網箱解決方案，助力國網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。該項目將建成具有廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可靠、開放共享的高端配電網，這既是一次對傳統(tǒng)電網的創(chuàng)新，更是對全面提升電網數字化智能化水平的一次創(chuàng)新實踐。
其中，施耐德電氣提供的Smart Premset 環(huán)網柜和Easergy T300都是EcoStruxure電網架構中互聯(lián)互通產品層的明星產品。Smart Premset 環(huán)網柜具備屏蔽式固體絕緣特性，可抵御濱海高濕度，高鹽霧環(huán)境對帶電回路造成快速腐蝕老化及間隙放電的風險，而其靈活配置和緊湊模塊化結構則可減少對示范區(qū)占地使用面積。
而Easergy T300是新一代配網自動化智能終端，秉承 “模塊化、靈活性、面向應用”的設計理念，具備故障定位、隔離和恢復(FLISR)等功能，其寬范圍電流和電壓檢測，高精度的功率測量和電能質量測量，廣泛的兼容性，及可承受惡劣的物理和電氣環(huán)境等特性，可充分滿足連島項目本地與遠程維護，分布式能源并網等需求，從而進一步提升能源和資產管理水平。而且，此次項目中，施耐德電氣在一二次融合的基礎上，還集成了設備非電氣狀態(tài)量的在線監(jiān)測(三次系統(tǒng))，創(chuàng)新實現(xiàn)了一二三次設備的融合。
而在全球范圍內，EcoStruxure電網架構也贏得了多個國家的不同電網公司的肯定。2018年，施耐德電氣幫助美國康涅狄格州米爾福德市設計和建造先進微電網：通過為米爾福德市設計和建造可多層級運行的先進微電網，以便在電網斷電時，為米爾福德市關鍵建筑提供彈性供電，減少市內建筑電力消耗，并允許米爾福德市通過虛擬電網計量抵免計劃，減少其他設施的電力成本。
施耐德電氣還參與完成了法國首個全面智能電網示范項目GreenLys：通過提供基于云端的StruxureWare?需求端運營平臺及創(chuàng)新型Wiser?系統(tǒng)，激勵企業(yè)和家庭等需求端積極響應參與，使用戶能夠審查負荷削減請求和能源定價數據。最終，使企業(yè)和家庭用戶能夠輕松地靈活利用能源，從而削減成本和改善電網穩(wěn)定性。
以上遍布國內外的電網數字化創(chuàng)新實踐，為打造滿足“新基建”要求的智能化電網提供了最佳示范。在“新基建”浪潮面前，中國的電網公司將迎來更大的數字化、智能化發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，作為全球能源管理和自動化領域數字化轉型專家，施耐德電氣將積極參與其中，助力中國的電網公司更快、更好地抓住機遇、應對挑戰(zhàn)。
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