施耐德电气：勾勒未来中压智能化“蓝图”

■本刊记者 刘星 王艺蒙

当前，经济社会发展对能源的依赖程度日益加深，全球能源需求仍处于不断增长的态势，到2030年全球对电力的需求将会增加一倍。据中国科学院财经战略研究院预测，到2018年，一次能源电力需求将达到1.4万亿kW·h，2020年有望达到1.6万亿kW·h。我国正处于工业建设的中后期，今后社会用电量仍将持续增长。

我国是能源大国，也是消费大国，为了应对我国经济社会发展不断增长的能源需求，解决能源资源与用电需求地理分布上的不均衡问题，满足低碳社会经济发展模式对电力系统的要求，加速发展智能电网迫在眉睫。作为智能电网建设的先行者，施耐德电气于2008年就成立了全球研发部门，专注于智能电网的分析和研究工作，积极投身于智能电网的建设大潮中。

“智能电网的出现带来了一些新的变化，如对于工业领域来说，太阳能发电不在发电侧，而是处在紧贴负荷中心的地带，这意味着电网能源不再是单方向流动，而形成了一个双方向或者是多方向的流动，这种变化给传统电网带去了极大的挑战。”施耐德电气能源事业部智能电网解决方案战略经理李忠有表示，“再如电动汽车、储能，它们都是在用户的负荷侧，施耐德电气要考虑的是怎样去应对由此出现的双向能源的流动，如何进行整个信息流的汇总。”

施耐德电气敏锐地捕捉到了这一变化，凭借多年在电气领域的领先技术和经验累积，时刻关注可再生能源、智能配电、智能住宅、高效企业和需求侧响应与用电管理五大关键领域，积极为电力基础设施建设提供高效的一站式服务。为了优化新形势下的电力供需平衡，施耐德电气提出了电网整体智能化的构想，尤其在中压设备领域提出了智能化的独特创想和突破之举，为以后中压的智能化发展引领了新的方向。

“首先，要改变思维方式。以前要实现开关的智能化功能，就在开关附件加一个传感器，让它能测量温度就行了，不考虑技术路线到底能给电网带去怎样的价值。”李忠有介绍说，“但从电网整体智能化的角度出发，施耐德电气会处在整个电网广域的环境中考虑问题，而不仅仅只是解决问题，希望做到整个区域的可持续发展，从社会层、现实控制、业务运行、再到企业，有望得到一个整体的可持续的价值提升。”

智能化时代的来临，怎样挖掘数据，怎样整合数据，这是施耐德电气需要进一步考虑的。在智能开关里面，施耐德电气把中压数据的挖掘和整合都考虑了进去，希望从大量的数据中找到反映本质的几个关键问题。如智能开关，对比开关的温度等相关数据，客户更看重的是开关能否正常运行，施耐德电气要做的就是在众多繁杂的数据里找到最关键的几个信息点，这就是以后施耐德电气中压智能开关最需要体现的地方。

同时，施耐德电气还重新定义了模块化的概念。施耐德电气的HVX系列中压真空断路器和PIX系列中压柜的模块化设计，使得它们能够满足客户的特定化需求，也满足了客户对设备安全可靠、小型化、免维护的需求。值得一提的是，施耐德电气向客户提供了一个固定式的设计，即直接嵌入到开关柜里的电缆测试模块，使得客户可以在不打开面板的情况下，进行电缆测试，这也使得以前非常危险的测试工作变得非常简单，这是功能模块带给客户的另一有利的价值。

据了解，相较于大多数固体绝缘的分装设计，施耐德电气可向客户提供固体和屏蔽两种绝缘方式的开关柜，这无疑是一个比较大的突破。此外，开关柜主体表面设计的直接接地的屏蔽层，使得设备在运行过程中即使被触碰也不会发生任何故障，这在国际上仍属十分领先的技术。其中，开关柜各个部件的连接系统也得到了进一步的优化，使得连接变得非常灵活，满足了客户的各种现场需要。

“除了让开关柜本身具备模块化所带来的可靠性外，施耐德电气还融入了非常智能化的元素。以前为了实现智能化，就是增加设备，如监控电能质量，就需要加一个装置。而现在的智能化开关已不仅仅是开关了，类似于一个手机的平台，这个平台的所有功能都可以通过APP软件的应用去更迭运行。”李忠有指出，“现在及以后要做的，就是把开关的硬件和软件功能分开，硬件是平台，软件是功能，这样施耐德电气的智能开关中所有新增功能都能通过软件去更迭完成，30年不需要改变。”

李忠有进一步表示，“但这需要一个前提，即在智能开关的硬件平台里，基础的传感器必须具备十分强大的功能，以备将来的所有扩展功能都能在软件的操作上去实现。这样一来，事情就变得相对简单多了，在一起的两个开关柜能实现相互的通讯功能，在一个电网里能够相互判断运行状况。”

对于设备的智能化，施耐德电气有着自己坚守的原则和先进的技术支撑。首先，设备安装了智能化的元器件，不会影响开关的可靠性和寿命。施耐德电气在设计中压开关时可做到中压一、二期设备的寿命周期互为融合，以保障设备的整体寿命和可靠性。

在设备新增功能模块后，产品的体积并不会变得更加庞大。在小型化方面，施耐德电气依然会沿着中压模块化设计的理念，采用全分布式架构，再用施耐德电气最新的61850的数字化变电站的总线形式把它完全的嵌进产品中去，以控制产品体积。

当前的智能化还处于比较被动的地位，在柜子里面要测电流、测电压，需要加一个装置来做保护，所以柜子上装了很多小设备。将来，一个非常大的变化就是取一个数据，使得这个数据能供整个变电站或者整个柜子使用。所以总的来说，施耐德电气可以做二次信息的一体化、融合化的设计，实现信息的高度集成，这也符合现在国家电网和南方电网的信息采集需求。

同时，施耐德电气创新的提出了一个新的架构方式，把以前传统的三层架构变成了两层。以前三层结构在功能上是没问题的，但对工业化的过程有一定的影响。现在，施耐德电气把整个的过程变成两层，这样就成为了一个战略控制单元。这使得大脑的判断的和动作完全分开，传感器的寿命也就变长了，这个结构也使得客户在操作上及工业化生产上变得无比简单起来。

在控制上实现“一键式顺序控制”。对控制中心来说，只需要知道开关是否在运行，是否需要检修，不需要知道开关有没有分合，这是施耐德电气在智能化方面总的理解。施耐德电气希望智能开关能够体现最大的价值，除了能帮助现场实现更可靠的运行外，还能使开关涵盖的实时数据合并、挖掘，提供给社会更多的附加值。

李忠有最后强调，“历经27年的发展，施耐德电气能源事业部以卓越的技术贴近中国客户的需求，凭借众多的核心部件、关键元件、成套产品在内的完整中压解决方案，覆盖高、中、低端的中压产品，可根据客户实际需求提供非常灵活、安全、有效、完整、最优的智能电网解决方案。”