低壓電器行業(yè)怎樣更好地參與智能電網(wǎng)建設(shè)

浙江正泰電器股份有限公司

2009年5月21日，國家電網(wǎng)公司在“2009特高壓輸電技術(shù)國際會議”上提出了我國智能電網(wǎng)的定義以及我國名為“堅強(qiáng)智能電網(wǎng)”的發(fā)展規(guī)劃。不僅如此，國務(wù)院副總理張德江在會議上還首次表示，中國將從實際出發(fā)，積極探索符合中國國情的智能電網(wǎng)發(fā)展道路。

中國智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中，總投資約 7260億元的智能化方面將帶動信息化平臺、調(diào)度自動化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)、交流輸電自動化系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)、配電自動化系統(tǒng)、用電管理采集系統(tǒng)等方面的市場需求；特高壓方面的投資將帶動特高壓變壓器、電抗器、斷路器、避雷器、特高壓開關(guān)設(shè)備等方面的市場需求。

據(jù)中科院首席能源專家武建東在其發(fā)布的《中國智能互動電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略報告》中預(yù)計，2009年起，僅我國需要更新的變電站就已超過百萬，智能電表更是擁有3000～5000萬塊的需求，智能電網(wǎng)的建設(shè)有望每年拉動GDP一個百分點。

從現(xiàn)已公布的智能電網(wǎng)建設(shè)方案來看，美歐將重點放在了配電側(cè)，如科羅拉多州的波爾得市是美國第一個智能電網(wǎng)城市。每戶家庭都安裝了智能電表，人們可以很直觀地了解當(dāng)時的電價，從而把需消耗電能的事情，按電價安排在合適的時間段。電表還可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽能等清潔能源。同時，變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問題出現(xiàn)，可以重新配備電力。

美國智能電網(wǎng)的主要特征是：自愈、互動、堅強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)電能供應(yīng)、兼容各種發(fā)電和儲能系統(tǒng)、活躍電力市場、優(yōu)化資產(chǎn)和高效運行。而中國智能電網(wǎng)建設(shè)的重點在特高壓輸電側(cè)，嚴(yán)格地說，由于絕大部分的電能消耗在低壓側(cè)，因此沒有配電及用戶側(cè)的電網(wǎng)智能化，還不能成為一個完整的、嚴(yán)格意義上的智能電網(wǎng)，因此做為配電側(cè)的低壓電器，為智能電網(wǎng)建設(shè)做出貢獻(xiàn)只是時間問題。

目前浙江正泰電器股份有限公司生產(chǎn)的部分產(chǎn)品，可以實現(xiàn)智能電網(wǎng)所需的個別功能，如NA8系列智能型萬能式斷路器。但是低壓電器產(chǎn)品要為智能電網(wǎng)做出更大的貢獻(xiàn)，急需完成下面的工作：

1 制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

初步估計，智能電網(wǎng)建設(shè)中涉及電力工程、信息技術(shù)和通信等方面，至少有上百個新標(biāo)準(zhǔn)出臺，只有積極參與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，并在企業(yè)內(nèi)部消化吸收這些標(biāo)準(zhǔn)，才能制造出智能電網(wǎng)建設(shè)所需要的產(chǎn)品。做為低壓電器制造商，在新制訂的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，除關(guān)注產(chǎn)品功能方面的標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)重視智能電網(wǎng)所需產(chǎn)品試驗方面的標(biāo)準(zhǔn)，目前，相對于非智能型低壓電器，智能型電器僅有一些 EMC方面的強(qiáng)制性試驗標(biāo)準(zhǔn)，而對 ZSI、逆功率保護(hù)、相序保護(hù)、過頻保護(hù)、欠頻保護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)中并沒有規(guī)定試驗要求。制訂一批智能電網(wǎng)方面的、開放性的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是我國電網(wǎng)實現(xiàn)智能化的當(dāng)務(wù)之急。表 1是美國發(fā)布的首批智能電網(wǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用AM I-SEC系統(tǒng)安全性需求 先進(jìn)的量測基礎(chǔ)設(shè)施（AM I）和智能電網(wǎng)端到端安全性ANSI C12.19/MC1219 收益量測信息模型BACnet ANSI ASHRAE 135-2008/ISO 16484-5 建筑自動化DNP3 變電和饋電設(shè)備自動化IEC 60870-6 / TASE.2 內(nèi)部控制中心通信IEC 61850 變電自動化與保護(hù)IEC 61968/61970 應(yīng)用層面能源管理系統(tǒng)界面IEC 62351 Parts 1-8 電力系統(tǒng)控制操作的信息安全I(xiàn)EEE C37.118 相量測量（PMU）通信IEEE 1547 電力公司與分布式發(fā)電（DG）之間的物理與電氣互聯(lián)IEEE 1686-2007 智能電子設(shè)備（IEDs）的安全NERC CIP 002-009 大型電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)NIST Special Publication (SP)800-53, NIST SP 800-82聯(lián)邦信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)與指南，包括大型電力系統(tǒng)Open ADR(開放自動需求響應(yīng))價格反應(yīng)靈敏和直接負(fù)載控制Open HAN 家庭區(qū)域網(wǎng)（HAN）設(shè)備通信、測量和控制ZigBee/Home Plug Smart Energy Profile家庭區(qū)域網(wǎng)設(shè)備通信和信息模型

2 雙向可通信問題

建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實現(xiàn)。因為智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個動態(tài)的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后，它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率，繁榮電力市場，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價值。

3 提供不同用戶的整體解決方案

國內(nèi)傳統(tǒng)的低壓電器制造企業(yè)都專注于買元器件，而國際大公司除了能提供優(yōu)質(zhì)的電器元件外，更加重視整體解決方案，例如ABB公司，可以提供適合不同行業(yè)的整體解決方案，這樣更易于在大型工程項目中贏得商機(jī)。研究并實現(xiàn)用戶的整體解決方案，將智能化、可通信等功能植入整體解決方案中，就能更好的服務(wù)于用戶，更好的實現(xiàn)智能電網(wǎng)所需功能。

4 注重新技術(shù)新工藝的應(yīng)用

為了更好的服務(wù)于智能電網(wǎng)建設(shè)，低壓電器產(chǎn)品不能僅僅在老產(chǎn)品基礎(chǔ)上做簡單的改進(jìn)，應(yīng)該注重新技術(shù)新工藝的應(yīng)用，例如低壓斷路器中智能控制器用芯片，目前以日本瑞薩的16位單片機(jī)為主，可實現(xiàn)單向通信。為了滿足雙向、高速通信的需求，應(yīng)該探索將新一代單片機(jī)、DSP等使用于低壓電器產(chǎn)品。

5 適用于智能電網(wǎng)的低壓電器應(yīng)滿足分布式能源接入電網(wǎng)的需要

隨著節(jié)能環(huán)保理念的延伸及新能源的推廣，風(fēng)能、太陽能等清潔能源必將是未來發(fā)展的方向，而我國能源生產(chǎn)中心與能源消耗中心一般相距數(shù)千里，能讓新能源并網(wǎng)銷售是非常必要的，因此適合智能電網(wǎng)使用的低壓電器需滿足新能源等分布式能源的接入要求，例如逆功率保護(hù)、過電壓保護(hù)、斷相保護(hù)等。

6 加大研發(fā)投入，積極引進(jìn)、培養(yǎng)相關(guān)人才

傳統(tǒng)的低壓電器產(chǎn)品只是機(jī)械與電氣的結(jié)合，而新一代符合智能電網(wǎng)要求的低壓電器，必須是軟件與硬件相結(jié)合的產(chǎn)品，是機(jī)械、電氣、電子、計算機(jī)等技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品。因此傳統(tǒng)低壓電器人才還不足以完成智能電網(wǎng)用低壓電器的開發(fā)工作，企業(yè)需加大研發(fā)投入，需引進(jìn)、培養(yǎng)掌握上述新技術(shù)的、有經(jīng)驗的技術(shù)人才，才能完成智能電網(wǎng)用低壓電器的開發(fā)。

7 持續(xù)提高低壓電器產(chǎn)品的可靠性

使用于智能電網(wǎng)中的低壓電器產(chǎn)品，如果操作或保護(hù)不可靠，即使它功能再先進(jìn)，也不滿足智能電網(wǎng)的要求。因此強(qiáng)化產(chǎn)品制造工藝，加強(qiáng)過程控制，實現(xiàn)精益化生產(chǎn)，確保產(chǎn)品可靠性是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的根本。

總之，智能電網(wǎng)建設(shè)不僅市場潛力巨大，而且將對我們的生活帶來實實在在的好處。建設(shè)堅強(qiáng)的智能電網(wǎng)，不只是為了展示先進(jìn)的技術(shù)，或者僅著眼于解決某種局部性的問題，而是以先進(jìn)的通信、自動控制、智能化元器件為基礎(chǔ)，完成對整個電力網(wǎng)絡(luò)的升級改造，最終達(dá)到電力網(wǎng)絡(luò)運行更加可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、安全的目標(biāo)。只有加快技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)，積極參與其中，企業(yè)才能為智能電網(wǎng)建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。