施耐德電氣趙天意：如何應用智能化電氣方案提升風電系統可靠性

　　12月21日-22日，由中國可再生能源學會風能專業委員會主辦的第二屆風電設備質量與可靠性論壇在北京裕龍國際酒店隆重召開。
　　
　　施耐德電氣新能源行業經理趙天意出席會議并發表了題“如何應用智能化電氣方案提升風電系統可靠性”的主旨演講。 　　
　　以下為發言內容：
　　
　　主持人：謝謝大家，剛才跟大家介紹過自己，我用兩句話描述一下，在能源行業里面從事工作超過20年，1997年加入中石化，不斷在傳統能源，現代能源，新能源的行業中涉足。介紹一下自己，在施耐德我主要負責戰略規劃，市場開發。新能源、可持續發展一直是施耐德一以貫之的戰略重點。今天的主題緊扣著質量和可靠性，我們希望他能夠通過質量和可靠性達到什么結果，我跟大家聊一聊這個話題。
　　
　　大家知道二戰快勝利的時候，盟軍傷害最大的是哪一次事件嗎？有一部很著名的電影，叫遙遠的橋，當時盟軍從空中到地面，從荷蘭進攻德軍，進攻的時候擬定的計劃，用陸軍去鞏固戰果，這是非常具有創意的計劃，而且盟軍當時無論在物流方面還是軍事方面是有非常大的優勢，但是最后傷亡慘重。其實跟風電，跟我們的可靠性有相似之處。
　　
　　我們可以看到三點，這是非常復雜的系統，第二個，這是非常復雜的環境，第三個，整合運行管理在里面起到核心的作用。盟軍總結教訓失敗的時候他也知道這三點，第一個沒有預測到當地德軍積累了足夠的兵力，第二投送兵力的時候過高的估計了天氣，過低的估計了整個環境的復雜性。第三在管理運營方面，沒有高效的運營管理推動支持預防和維修計劃，沒有做預防性的管理。因此我們可以看到同樣對一個大系統來說，遙遠的橋可以代表我們的可靠性，因為我們永遠知道可靠性不是目標，最終的目的是為了達到發電收益最大化，效能最大化，運營成本最低化，這才是我們可靠性目標，怎么達到可靠性，其實就是我們怎么拿到復雜系統里遙遠的橋的戰略目標。我們下面一起看一下。
　　
　　我們知道對風電來說偏遠，復雜，運營人員缺乏，我們現場運營人員并不是非常多，而且專業性也不是很完善。由于環境惡劣，相對來說，我們所遇到的資源挑戰性非常大，同時因為偏遠，第一時間我們很難有明確的，或者有效的巡檢，或者制止故障方式造成可靠性的提升。在整個復雜系統之中，我們知道最復雜的是電氣系統。電氣系統單次停電的損失并不像葉片那樣大，但是頻次非常高，對整個運營成本影響非常大。這個橋怎么達到這個橋呢？其實是如何有效的提升，在風電系統中故障最高的關鍵點，如果能提升他的話，對我們整個系統將非常具有價值。
　　
　　我們從國內國外，因為施耐德做了全球的很多業務，我們也做了統計，一般生命周期之內，運營成本，維修成本，占全生命周期成本的大約23.5%，與電氣系統相關的整個成本，占整個維修成本的大約60%，而且是逐年遞增的狀態，中間平滑，但是每年的趨勢都是向上增長。圖象的右側是不同電力系統中故障的概率，故障的特點是發生頻率高，故障的定位處理相對來說比較復雜，同時大家也知道，故障系統發生之后，尤其電力系統，發生自故障以后重復投運的時候，大部分一次很難投運成功，這是影響整個維修成本，發電收益的核心所在。
　　
　　我們知道在未來得時候，我們會面臨越來越多的，我們會關注發電收益，關注運營成本，這是電氣發展到新階段，怎么用更低的成本跟火電競爭，跟光伏競爭的核心所在，如何提升他們的發電收益，我們需要從監控、傳輸、判斷、處理等各個環節，對電力系統進行改造，只有這樣新一代的，或者我們說比較強健，智能的電力系統，才能提升可靠性。
　　
　　最后我們要達到什么效果？我們通過剛才說的四個環節，形成透明化的管理。我們回憶一下，如果當時知道德軍的位置，就不會投入錯誤的兵力，我們需要錯誤的檢測，需要預防性方案，事前做好預防性的方案，這是我們智能化電力系統可靠性的解決方案。
　　
　　施耐德把整個的風電系統分成三個架構，最下一層是互聯互通的產品，我們運營人員接觸的第一級永遠是可視可控電力設備，第二級是監控系統，最上層，總部級別的，需要對大數據，多電廠發電協調控制，降低運營成本，在英國施耐德提供了解決方案，合成一個子系統，這也是我們在未來能源的方向，通過互聯互通的產品，達到廠站級的控制，最終對中長期系統優化，這是我們的方向，所以上下結合，聚焦支撐我們可靠性和效率提升。我們可以從這三個角度看一下，如何實現我們的解決方案。
　　
　　對我們系統來說，尤其對風電電力系統，一旦核心元件出現故障的話，會直接影響到整個風電系統發電，針對這些關鍵系統，尤其我們現在風電運行了十年左右之后，如何準確判斷他的可靠性，穩定性。所有的回路里面，電氣系統，核心的電氣設備一定是風力發電的核心環節，而且是決定風力發電出力與否的核心環節。就和我們剛才所說的一樣，智能化互聯互通的產品核心在于什么？首先是全面診斷，當我們無論是由于小動物還是風機復雜環境出現故障的時候，第一時間需要有事件記錄，現狀的預診斷，當我們出現情況的話，這個情況出于哪幾個方面，來為我們提供最高等級的參考，這是我們智能化元件的核心。在事前的時候比較要診斷，昨天的時候，我們也說過運維檢查，我們能夠通過自檢告訴我們當地的運維人員，告訴現場維護人員，我們當前的警報情況、保護設置是什么樣子，而且通過智能化的運維來體現參數，這些都是由施耐德智能化的設備所提供的這些解決方案，可以跟我們現場的手機或者現場的屏幕連接起來。
　　
　　第三個當我們在故障前，故障中，故障發生的時候怎么處理，這里就是危機管理，當我們出現一些例外情況，在電力系統中會經常發現，針對這些例外情況我們如何來提升整個的危機處理效率和準確性？現場大部分操作人員，這些人員往往是進行巡檢，一旦處理的話，他既是第一責任人，同時他的專業經驗未必是非常完善的，我們一定要不斷提升操作知識，但是能不能用元件不用設備來提升我們操作的穩定性和可靠性呢？我們在產品級別就已經提供了相應事件，原因，這是新一代產品所實現的這一系列工程。故障中的時候，如何快速準確的定位，提供解決方案，這也是在元件級別我們希望提供的解決之道。
　　
　　在我們運維全生命周期之內，怎樣提高穩定性，可靠性呢？既包含我們最高精度的測量，這也是很核心的，沒有準確的測量，沒有準確感應，傳感器的話，我們一方面沒法實現萬物互聯，最核心的是對能源級別的互聯，同時診斷維護，如何快速的在故障之后提供診斷和分析回復，也是一個核心。所以說全壽命周期之內能夠實現可升級，而且無需斷開電源以后的產品，和我們手機一樣，能夠智能化的，根據我們的需要升級相關的高端功能，硬件方面的改變不多，以后不斷的迭代，使他變得更加聰明。在以后風電投資上面會有非常好的服務，未來有需要的時候，疊加高端保護，高端測量功能。 　　
　　整個互聯互通產品上，無論智能化，連接性我們都有一些賣點，或者幫客戶解決的痛點。到廠站級，發現能源系統跟我們手機，互聯網系統有特殊之處。在廠站級別這個層次，我們非常強調的是我們在互聯互通設備之外，如何報找新能源能夠實現可靠安全的管理，這個非常關鍵。同整個系統來說，如果無法實現安全性的話，就意味這你的敏感性，會導致整個能源系統出現波動，振蕩。這對我們壓力非常大，在軟件層面上如何提升整個可靠性穩定性。無論是從現場風機，中控，還是在網絡連接，我們必須要有一個非常堅強的防火墻，保證安全。施耐德在這里有全面的解決之道，在大數據運營方面，需要把我們的權限進行進一步的控制，我們來指定現場人員的操作權限，總部的監控權限，這些不同的權限關系，將是新能源智能化的核心所在。通過不同的權限管理，加上防火墻，我們能實現既享受智能和可靠的優勢，同時避免隨著智能化提升，我們系統的敏感性提升。同時又能避免他的安全性出現問題，在我們國計民生上也是非常關鍵的。未來會越來越多的使用智能化的解決方案，在中間這層的邊緣控制，或者我們廠站級別的管理層次上，他將是整個的安全控制的核心，為什么這么說呢？因為廠站級的控制，他既是現場級的控制，我們會第一時間采取最直接的方式，同時又能夠連接整個上層數據應用的核心環節，我們可以把很多的上層數據應用，通過這一級有效的上傳，所以施耐德比較強調我們既提升了整個互聯互通效果，同時我們也非常關注整個系統管理方面的可靠性和安全性。
　　
　　因此在廠站級別，我們可以看到權限控制和保護安全是施耐德的解決方案之道。一旦到系統應用，這個非常有意思，我們有很多的云端，大數據，無論在預防性維修或者條件性的維修，還是基于事件的管理，核心最終一定基于有效的采集標準化的數據，將數據進行智能化的應用。我們知道，了解和掌握知識，是完全兩個概念，很多的風電數據，如何有效的分析、處理、采購、應用，施耐德有全系列的，從功率預測到運行整個的系統，支持整個風電效率的不斷提升。就跟昨天于總提到的一樣，施耐德三層架構之中，現在還是以互聯互通產品作為核心，所以說如果我們風廠自身有比較強大的系統，我們可以做無縫連接，做很好的對接，既能夠滿足任何一個層次上的設計，同時一個風電需要整體控制系統的話，施耐德也能夠提供全面的解決方案。在系統應用級別上，大家可能不知道，施耐德是全球最大的風功率供應商，從天氣預測到整個的風功率，在美國有很多的成功案例，國內應用不多。但是施耐德在全球范圍之內，如果有海外的項目，我們可以把全部的解決方案打包，做一個最高效的風電運維的管理系統。
　　
　　我們知道能源對我們來說，他是既時發生，即使能夠儲存，但是成本比較高。所以未來的系統一定是智能化的，通過有效的形成新能源或者能源發生，傳輸和使用，來提升整個社會的效益。這才是整個社會效益最大化的核心，風能一定是其中最關鍵一環，在發電之后我們一定要知道清潔可持續類來自新能源，不能局限于風能的可靠性，只有能達到整個電網系統的發、輸、用，包括新能源汽車，如何來協調這里的預測，形成順滑的電網系統，這才是我們未來發展方向，所以從發電預測，到能源復合協調，他其實包含了低壓、中壓、高壓、超高壓和各種各樣的能源，加上我們在電動汽車、民用、公用的各種用電負荷，這才是未來得解決方案之道。所以說完備的解決方案，我們不僅能夠優化電力生產，用可靠性優化，同時能夠有效的管理設備運行，同時確保新能源收益投資率最高。在2017年，可能市場整個大環境并沒有我們想象中的理想，但是我們能夠堅持的其實是不斷的優化自己的系統，來提升發電效率。
　　
　　因為在中長期看來，以現在最集中的風電，光伏能源一定是關鍵。智能化的風電電力系統，我們不僅能夠節省設備運行成本，而且我們能夠通過智能化的糾錯方式，施耐德的完善維護體系來提升安全性，而且通過無人值守，智能操作盡可能減少觸碰帶電和一些故障的設備，通過簡單直觀防錯的工具，提升系統整個的管理，無論是上層還是邊緣控制這層次，通過我們很多的解決方案，可以有效的提升綜合能力。這也是我們為什么把可靠性作為一個目標，由智能化系統和高品質的設備解決方案，來一起支持可靠性的提升。
　　
　　這里就回到施耐德的核心觀點，其實我們能夠提供一個全系列解決方案，這里既包括施耐德最經典的，全球戰略第一的低壓配電系統，施耐德母線系統也是非常具有優勢的，而且是智能化的母線系統。同時包含中壓配電系統，中國第一個海上風電，迄今為止穩定運行超過了7年，我們全球的業績不說，但是中國的業績，施耐德在中壓上是最強而且是最長的。很多的時候，我們風電里面，尤其對系統之中，我們當做主控的備份時候有兩種解決方案，一種工業電源，裝的一次性電池。一種就是UPS，兩種方案各有優勢，還有電容，這些方案各有優勢。
　　
　　自動化控制系統，這些施耐德的解決方案，施耐德大數據管理，可以提供全面的運行管理解決方案，無論在國內還是國際上都有很多的應用，如何準確測量，這里涉及到監控管理系統。當我們能夠有效的，透明化看到整個的風廠運行，當我們能夠制定預防性的維修管理方案，當我們能夠利用當地數字化的資源，不斷優化整個系統效率，其實我們發現可靠性是觸手可及的，而且當可靠性和質量觸手可及的時候，可以保證收益率最大化。再回到剛才說的，我們有很多的系統很相似，既有地面的，又有空中的，整個風機就可以理解為非常大的綜合系統，針對復雜綜合系統，只靠夢想，理想夠不夠？不夠。一定要落地，一定要構筑起可靠性的大廈，這樣才能使新能源的發展越來越順，成為主力能源的未來。因此我們說，通過智能化，通過品牌能讓我們的橋不再遙遠，使我們最快，最高效的達到收益率，委員對業主，對設備制造商，我們的合作伙伴來說都是一樣。
　　
　　因此我們叫做智領新能，品鑄長贏。我們以后可以由很多交流機會，我們也希望和伙伴一起推動整個行業的長期健康和可持續的發展。這是我演講的全部，稍微提前一點，謝謝大家。