施耐德电气：以创新升级为驱动，加速配网数字化转型
《电气技术》杂志专访施耐德电气能源事业部战略与市场副总裁张宗明
近日，全球能效管理和自动化领域数字化转型的领导者施耐德电气以排名第三的成绩，再次入选法国eCAC40数字化转型业绩最佳公司排行榜。2018年，施耐德电气取得有史以来最高分（80.3%），彰显其成功将数字化纳入企业发展战略核心，并据此为客户创造巨大价值。
随着我国能源转型的深入进行，智能电网、分布式能源、可再生能源、电动汽车等迎来蓬勃发展，能源系统和能源环境变得日益复杂，以物联网、人工智能、大数据、云服务等为代表的新兴数字化技术大量应用，电力电网的数字化迎来燎原之势。
针对我国能源、电力的发展形势，早前施耐德电气提出了“3D+E”趋势，即更加的数字化（Digitized）、分散化（Decentralized）、低碳化（Decarbonized）和电气化（Electric）。
施耐德电气能源事业部战略与市场副总裁张宗明指出，上述趋势将作用于3个方面：传统电网（如国网、南网）的首要任务是如何实现数字化转型；新型增量配网（即微网），而微网的发展关乎两个环节：电力市场的开放程度及技术延展（如三联供、储能）；产消者（用户端）。此外，多能互补、电气化、需求侧响应是主要发展方向。
为进一步推进中心城市的智能配电网建设，以提高网架结构、设备技术、精益运维和智能互动服务水平为重点的“世界一流城市配电网”建设正当时。张宗明介绍说，“一流”主要体现在可靠性和高效性层面，实现一流配电网建设，不仅需要提升既有的可靠性，更需要在高效上下功夫，如如何提高资产利用率等。
要解决上述问题，首要是配网架构的选择，若采用闭环架构，是以高成本保住核心区；若采用开环架构，节省成本但需提高可靠度。当采用开环架构的时候，会产生很多电网管理问题，例如每个开环之间的小环彼此之间如何实现互联互通以提升可靠度。
此外，来自于大型电站的电源再到每一个用户的接入点，也需要考虑到是否能实现双电源、双供给、双切换。如果一条线路出现问题，是否可以有另一条线路持续供电等；其次是运营效率的问题。
“世界一流城市配电网”建设不仅着眼于当下，更着眼于配电网未来的可靠性和高效性。张宗明认为，面向未来“一流”主要体现在两个方面，一是多能互补，二是综合能源服务。这将在施耐德电气EcoStruxureTM电网（EcoStruxure Grid）架构中得以体现。
EcoStruxureTM电网（EcoStruxure Grid）架构，是专门面向配电的开放且安全的架构。该架构基于IT（信息技术）和OT（运营技术）的融合，并新增了包括移动、传感、云、分析在内的物联网特性，通过互联互通的产品，边缘控制，应用、分析与服务三个层面的不断创新，帮助配电企业收集和管理数据，实现更高等级的资产管理、电网运营和电网灵活性，助力配电企业加速数字化转型，推进中国世界级配电网建设。
张宗明介绍说，2018年施耐德电气升级了EcoStruxureTM电网的各个层级。
第一层：互联互通的产品中，环网柜功能进一步提升。在保障设备可靠性基础上，施耐德电气加入了主动运维功能，以解决温升、局放问题；施耐德电气认为未来环网柜DTU应该同时为调度和运维服务，因此在DTU中进行了有效集成，利用DTU分布式特性，将每个低压间设计成抽屉的形式，更换抽屉即可恢复运行，实现了更加快捷的操作，这是对数字化转型流程再造效率提升及如何提高数字化的跨平台利用率的实例之一。
第二层：边缘控制层。施耐德电气提出了主网、配网“双子星”概念。在主网端的“双子星”之一是如何应用环网自愈功能，在开环中大幅度降低成本的基础上让更广泛的区域实现99.999%甚至99.9999%的可靠度；“双子星”之二是微网控制系统，从并网到离网的切换过程中电压和频率可能会遭遇“风暴”，保护值也将不同。而可再生能源的保护值比较低，主网的保护值比较高，该种情况下需确保孤岛模式与并网模式保持同样可靠性的一致，这就是面向未来的综合能源服务，也是施耐德电气的主要关注点。
施耐德电气新一代智能环网柜（Smart Ring Main Unit），是基于物联网的EcoStruxureTM电网架构的重要实现，有机集成和融合了多种智能组件和数字化功能。突出的是，其拥有较上一代相比更强的自愈能力，能够及时检测出已发生或正在发生的瞬间断电等故障，并进行相应的故障隔离，使其不影响用户的正常供电或将其影响降至最小。
第三层：应用、分析与服务。施耐德电气主要在微网领域加入了更多与大数据结合应用的功能，助力客户向产消者转型。通过微网，客户可以明确看到未来一段时间，比如3天的生产和消费预测，从而利用储能调节用电，如在电价高峰期使用自产电，电价低谷期连接主网供电。同时，未来一旦有需求侧响应或增量配网机会，用户也可以实现更好的选择。这是施耐德电气真正针对未来“3D+E”趋势，运用配电物联网概念，即利用“云大智物移”在保证安全性基础上提升运营效率，以助力未来配电网建设。
当前，我国智能电网建设持续推进，这一过程逐渐改变着电力企业运营模式，使IT跨越其传统边界，大大缩短与OT间的鸿沟，实现更智能、更具成本效益、更可靠的运营。
施耐德电气积极以智能升级助力电网数字化转型，其中压金属铠装式开关柜MVnex，通过互联互通的设备实时监测环境与运行状态，应用数字化技术实现移动运维和主动运维，进行及时的故障预警与有效的预防性维护，提升电网效率，实现电网边际及需求端管理；新一代中压继电保护装置Easergy P3，集馈线、电机和变压器保护功能于一体，以更加安全可靠、灵活简化、互联互通的高能效解决方案，助力电网管理实现全面数字化。
张宗明表示，数字化产品与数字化转型并不是一回事，产品数字化就是在产品中加入了数字化功能，而数字化转型核心目标主要围绕以下几点展开：
(1)商务模式与创新，在数字化产品基础上，我们需要考虑的是如何实现企业间数字化产品及数字化技术的标准化建设，形成彼此之间的互联互通；
(2)将数字化纳入企业发展战略，施耐德电气认为首先需要实现信息技术和运营技术的融合。经过了100多年运营技术的积累，施耐德电气认为未来的数字化是手段，数字化需要信息技术，信息技术又将帮助巩固运营技术战略。企业要做数字化转型，就是业务流程需要再造，这是施耐德电气在推动数字化转型过程提供的价值；
(3)组织文化的建设与推广，这期间既有机遇也有挑战，头一个挑战就是让企业中那些运维人员中的老员工们能够真正发挥数字化技术带来的功效，这需要我们通过更严谨的算法，更简易的方式，比如随机森林算法，或者设备健康指数帮助客户更多的利用这些数字化技术。
为加快电网及配电企业的数字化转型，施耐德电气积极致力于推动行业生态圈的建立，将最新的技术分享给合作伙伴，实现共赢。如MVnex开关柜，其柜体越窄，散热技术越难实施，这成为企业探索的技术难点，因此施耐德电气将柜体设计和智能技术开放授权，分享相关技术，实现共享共赢。施耐德电气希望在第一时间把最新的技术分享给广大的合作伙伴，这是一项需要持之以恒的挑战，施耐德电气将努力付诸实践。
张宗明强调，在不久的未来，国内所有的配电企业、电网公司都将面临着数字化转型、能源转型，施耐德电气将在行业生态圈中扮演好数字化转型、能源转型顾问的角色，积极引导客户明确转型目标，把握转型机遇，助力配电企业迎接挑战。
同时，施耐德电气将凭借层次丰富、技术领先的智能化、数字化产品及技术解决方案，全面服务客户发展需求，并帮助客户进行流程再改造，提升效率，成为他们强有力的后盾，为加速推进我国配网数字化转型升级提供更多的价值。
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