2017年10月31日——11月1日，由中國電器工業(yè)協(xié)會風(fēng)力發(fā)電電器設(shè)備分會和新疆金風(fēng)科技股份有限公司聯(lián)合主辦，施耐德電氣（中國）有限公司協(xié)辦的2017（第二屆）中國風(fēng)電電氣裝備技術(shù)高峰論壇暨風(fēng)電分會二屆二次會員大會(CWPE2017）在北京豐大國際酒店盛大召開。施耐德電氣（中國）有限公司PBC市場部新能源行業(yè)經(jīng)理趙天意先生在31日下午的“智慧能源與智能制造專場”發(fā)表了演講。
趙天意：各位嘉賓下午好，感謝大家下午的時候跟我們一起交流關(guān)于智慧的電氣系統(tǒng)。其實我們知道風(fēng)電現(xiàn)在已經(jīng)從我們的成長期逐漸進(jìn)入社會了。2020年我們要平價上網(wǎng)，未來3-5年其實整個風(fēng)電市場發(fā)展必定是一個補(bǔ)貼逐步遞減的方式。風(fēng)電未來發(fā)展的時候尤其當(dāng)風(fēng)電走向社會，走向我們所有平價之后，我們會發(fā)現(xiàn)我們對風(fēng)電能源的要求，跟以往我們的補(bǔ)充能源甚至替換能源都有所不同，我們要求它更加成熟，更加可靠，我們要求它更加智慧，更加高效，這個是我們對風(fēng)電提出的要求。
剛才施教授也提到過構(gòu)成整個風(fēng)電系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)，其實是風(fēng)電的可靠基石所在。電氣系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量多、敏感度非常高、環(huán)節(jié)也關(guān)鍵，我們曾經(jīng)把風(fēng)電里面的低壓690伏系統(tǒng)形容為咽喉要道，無論是風(fēng)電系統(tǒng)多么優(yōu)秀，一旦這個咽喉要道有問題的時候整個風(fēng)電的系統(tǒng)可靠性都要受影響。風(fēng)電和光伏具有新能源一概的特性，偏遠(yuǎn)、環(huán)境復(fù)雜，相對來說值班運(yùn)行人員不會像傳統(tǒng)的火電、核電等非常專業(yè)和集中化，我們往往都是無人職守或者少人職守，而且會非常偏遠(yuǎn)的去不定期的去巡檢，所以這些都是風(fēng)電、光伏所遇到的挑戰(zhàn)，對電氣系統(tǒng)來說，尤其是數(shù)量最多的電氣系統(tǒng)來說，這其實對我們的挑戰(zhàn)更加大。
我們曾經(jīng)做過統(tǒng)計，包括國內(nèi)國外的使用環(huán)境都做過統(tǒng)計。風(fēng)電系統(tǒng)這里大家看到的左邊圖顯示國外某個風(fēng)電場從第二年開始，如果以第二年運(yùn)維成本作為1的話，每年成本的上升幅度，我們也看見從第二年到第九年第一個七年上升幅度比較大，第九年到第十六年進(jìn)入平緩期，但是第十六年到第二十年的時候又進(jìn)入比較高故障的發(fā)生期。我們看到右邊圖顯示在風(fēng)電系統(tǒng)之中我們電氣系統(tǒng)它的使用情況和它的故障率情況，我們也做過統(tǒng)計，其實據(jù)國內(nèi)比較大型的開發(fā)商進(jìn)行統(tǒng)計的時候，風(fēng)電場相關(guān)系統(tǒng)故障率占整個風(fēng)電故障率的，這里跟機(jī)械系統(tǒng)區(qū)分開，占整個風(fēng)電故障率70%以上。這就意味著一大部分的停機(jī)，一大部分的運(yùn)維，一大部分跟供電局電網(wǎng)進(jìn)行扯皮的這些事情，很多都是由于電氣系統(tǒng)的一些故障率所導(dǎo)致的。因此我們所看到的就是怎么樣讓我們這個風(fēng)電從少年走向成年，讓它更加成熟的去面對我們電網(wǎng)的變化需求，讓它更加成熟的去反饋天氣的變化需求，來形成整個協(xié)調(diào)，其實電氣系統(tǒng)是可靠性的一個基石。
它的故障率這么高怎么來提升？其實我們說我們也一直強(qiáng)調(diào)就是從電氣系統(tǒng)自身來說，我們包含各種各樣的元件、設(shè)備和系統(tǒng)，我們就整個壽命周期來看，監(jiān)控、傳輸、判斷、處理是整個電氣系統(tǒng)在使用中的時候，提升可靠性既可以解決專業(yè)性的解決方案，與此同時智能化解決方案使整個效率更加高，整個動作和整個故障判斷更加精確，甚至包括整個遠(yuǎn)程操作，自動合閘的概率或者效率更加高，就能夠大大提升我們?nèi)珘勖芷诘目煽啃裕@也是我在這次想要跟大家交流的主題。
上午王總監(jiān)跟大家聊過施耐德新的三層架構(gòu)，這個架構(gòu)指得是用三層架構(gòu)涵蓋起了整個電氣系統(tǒng)的生態(tài)圈，電氣系統(tǒng)生態(tài)圈我們可以看到這就是一個怎么樣構(gòu)建一個智能化電氣的架構(gòu)，包括現(xiàn)場也就是運(yùn)維級，廠站級，變電站進(jìn)行監(jiān)控，總部級，其實我們所強(qiáng)調(diào)的是從下而上專業(yè)聚焦，這指得是一定要立足于現(xiàn)場運(yùn)維解決現(xiàn)場的問題，從而提升整個系統(tǒng)的有用性和可靠性。剛才大家看到的是一個閉環(huán)，其實是從一個時間的角度上看到電氣系統(tǒng)的操作流程，但這里看到的是從空間的角度上描述一下我們從現(xiàn)場級到廠站級到總部級涉及到的智能化電氣系統(tǒng)。這里有一很關(guān)鍵的，就是首先它的基石來自于現(xiàn)場級，專業(yè)性體現(xiàn)在廠站級，最后體現(xiàn)在最上面的總部級的數(shù)據(jù)運(yùn)用和數(shù)據(jù)分析，我們從這三個環(huán)節(jié)跟大家聊一下我們所收集的全球和我們的風(fēng)電行業(yè)信息。
現(xiàn)場級，無論是雙饋還是直驅(qū)，風(fēng)電和光伏一樣，都是低壓系統(tǒng)進(jìn)行采集之后升入到中壓系統(tǒng)，這一系列關(guān)鍵元件在現(xiàn)場運(yùn)維人員操作數(shù)量最多，也是導(dǎo)致電氣故障率相當(dāng)高的環(huán)節(jié)之一。如果記得之前那個表格圖還記得其實在珠孔級別可能它的故障頻率比較高，但是導(dǎo)致停電次數(shù)并不高。所以說可以看到每一點上，我們需要具有什么樣的智能化的電氣系統(tǒng)？首先它必須是開放和兼容的，另外它必須是模塊化的，能夠主動或者被動去升級，第三它必須是一致性的，必須和我們的系統(tǒng)，我們的主監(jiān)控系統(tǒng)，我們的總部應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行兼容，當(dāng)然最后一個很重要的，它必須是能夠自協(xié)調(diào)，而且可靠的，只有自協(xié)調(diào)可靠，我們才能像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一樣不斷地優(yōu)化我們整個的電氣系統(tǒng)。
現(xiàn)場級的時候我們強(qiáng)調(diào)幾點，一是現(xiàn)場級的智能化電氣元件，我們要求在投入之前和投入之中選擇自選段，自選段意味著我們能夠基于當(dāng)一個風(fēng)電場剛投用之前能夠知道工作狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)電場運(yùn)行10-20年之后，我必須知道這里主電氣元件、主電氣設(shè)備它的工況如何，使用壽命如何，這樣在最大臺風(fēng)或者在我們的整個發(fā)電周期之內(nèi)，我們就能夠把停電損失降到最小，這個是我們在現(xiàn)場級需要有自選段的功能。
在自選段之外其實可以看到我們其實在運(yùn)維之中，一個風(fēng)電場的有效壽命在20-25年，在整個運(yùn)維周期之中從檢測發(fā)電的參數(shù)到檢測狀況、報警和保護(hù)設(shè)置，這一系列運(yùn)維檢測其實在不斷進(jìn)行。我們可以用我們的移動運(yùn)維，以后最終的發(fā)展方向一定是少運(yùn)維、少維護(hù)，甚至無人職守，只是進(jìn)行有人巡檢式的風(fēng)電場和光伏電場的操作方式。我們的移動運(yùn)維平臺就能夠幫助我們的人員確定我們在現(xiàn)場進(jìn)行檢測維護(hù)，或者遠(yuǎn)端進(jìn)行監(jiān)控的時候知道所有參數(shù)，而且第一時間掌握主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
其實風(fēng)電和我們的新能源特點由于是非常偏遠(yuǎn)，所以環(huán)境惡劣導(dǎo)致它的故障難以避免，比如很多小動物，比如大型的雷暴或臺風(fēng)，一旦出現(xiàn)危機(jī)的時候?qū)︼L(fēng)電遠(yuǎn)程操作能力或者管理能力就有要求，這里也是現(xiàn)場人員比較擔(dān)心的一方面。這里在元件級別，設(shè)備級別我們必須了解這個事件，而且能夠交互的提供供電分析，就是一旦出現(xiàn)停電之后我們可以通過對話式的菜單一步一步告訴現(xiàn)場運(yùn)維人員，即使他可能剛剛大學(xué)畢業(yè)，我們也能讓他實現(xiàn)精準(zhǔn)和安全可靠的操作，而且能實現(xiàn)快速安全的可靠連接，這個危機(jī)管理就能夠最大程度的避免風(fēng)險，提升發(fā)電的可靠性，這也是現(xiàn)場智能的環(huán)節(jié)所在。
大家也知道風(fēng)電現(xiàn)在我們整個的壽命周期成本要求非常高，對一個系統(tǒng)來說，它的計量、保護(hù)、診斷和維護(hù)這些都是我們遇到的一系列的課題。對元件和設(shè)備來說，一次投資到位肯定不現(xiàn)實，能不能像我們的手機(jī)或像我們的一些智能終端一樣，可以先放整個元件在現(xiàn)場，在未來的時候通過不斷地升級，軟件升級來使它具有越來越多的功能，而不用對硬件進(jìn)行改造，這也是對我們智能元件的要求。因為對電氣系統(tǒng)來說最重要的三個功能就是計量、保護(hù)、診斷、維護(hù)，這三個功能都可以在內(nèi)置在智能化的電氣設(shè)備內(nèi)部，使我們在未來有需要的時候，一開始購置的時候可以采用最基本功能降低我們的成本。在收益率比較好的時候，在未來3-5年可以不改變?nèi)魏斡布?，從然間級別對它進(jìn)行升級。我們只要通過然間來打開相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)，打開相應(yīng)的功能就能實現(xiàn)整個智能升級維護(hù)，所以現(xiàn)場級別我們所看到的如何通過智能性的電氣系統(tǒng)來提升風(fēng)電場的可靠性大有可為。
廠站級這個級別我們比較強(qiáng)調(diào)的是安全性和操作的準(zhǔn)確性，所以可以看到廠站級其實可以從風(fēng)機(jī)到升壓站到總部，這里比較關(guān)鍵的其實是不同的安全級別的設(shè)置，我們曾經(jīng)聊天的時候開玩笑地說過，遠(yuǎn)端能用手機(jī)把風(fēng)電場全部停掉，那這個能源系統(tǒng)的安全非常脆弱。所以說對一個智能化系統(tǒng)來說，我們在強(qiáng)調(diào)智慧的同時千萬要注意其安全性，施耐德所有的內(nèi)部都具有安全可靠性，包括全線控制，安全保護(hù)等一系列都通過三級密碼設(shè)置來提升整個互聯(lián)的可靠性。
具體到了總部級之后，其實它是對數(shù)據(jù)流，對信息流的一個管理，數(shù)據(jù)流和信息流體現(xiàn)出來的是從發(fā)電預(yù)測、運(yùn)行、資產(chǎn)到整個市長的管理，如果詳細(xì)化來說可以看到我們從整個設(shè)備終端、優(yōu)化電力生產(chǎn)、管理設(shè)備運(yùn)行這一層次其實可以把所有的信息從我們的現(xiàn)場級到廠站級一直到總部級，將所有大數(shù)據(jù)合在一起來進(jìn)行一個自由化系統(tǒng)，施耐德是全球最大的電氣檢測系統(tǒng)的供應(yīng)商，同時在低壓配電，中壓配電系統(tǒng)都有全面解決方案，包括風(fēng)電場的管理系統(tǒng)。
智能化電氣系統(tǒng)不僅能夠幫助我們提高可靠性，同時還能最大程度的節(jié)省我們運(yùn)行成本，提升用戶和人員的安全性，安全性考核指標(biāo)對我們大型的業(yè)主來說是非常關(guān)鍵的，同時對很多的到現(xiàn)場沒有專業(yè)人員，他的能力提升，防糾錯工具也是體現(xiàn)出智能電氣系統(tǒng)對我們整個的改善作用。
施耐德電氣其實在整個的風(fēng)電系統(tǒng)包括低壓、中壓、關(guān)鍵電源，關(guān)鍵電源其實很重要，在海上風(fēng)電，在高溫風(fēng)電應(yīng)用非常多，所以品質(zhì)如一，智能互聯(lián)一直是我們的口號。
施耐德其實最后我們希望我們的風(fēng)能能贏，希望用智能化的方案來引領(lǐng)整個系統(tǒng)可靠性提升，然后用品牌和品質(zhì)的解決方案幫助我們合作伙伴，包括我們的業(yè)主、設(shè)備制造商一起走向可持續(xù)的行業(yè)發(fā)展，讓行業(yè)盡早成熟。好，謝謝大家！
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