继特高压、充电桩后,“电力物联网”代表着电力行业数字化转型升级的趋势之一,再次列入两网的重要战略规划。

     2020年11月10日,国家电网发布了“计划到2025年初步建成能源互联网”的新战略;几乎是在同一时间,11月13日,南方电网发布全球首份《数字电网白皮书》,旨在推进能源电力行业数字化转型。至此,电网的数字化转型开启了一个划时代的新篇章。

数字化的价值与落地

    2019年以来,国网的数字化转型步履日渐清晰。随着国家“新基建”战略的提出,2020年6月,国网发布电网“数字新基建”的十大重点建设任务:电网数字化平台、能源大数据中心,电力大数据应用、电力物联网、智慧综合能源服务、能源互联网5G应用、电力人工智能应用以及电力北斗应用等。

    从智能终端设备的革新,到电力大数据平台的建设,再到综合能源服务,电网数字化转型撬动了国内千亿级电力电气市场的繁荣,以及一系列新的发展机遇和创新方案的落地。这其中,中电科安科技股份有限公司(以下简称“中电科安”)作为深度参与电力物联网建设的企业,其自主研发的SECMAX数字断路器、SECMAX智能配电方案以及北斗数字断路器、北斗配电馈线终端(北斗FTU)等一系列数字终端产品,与电网数字化转型需求深度契合,已促成了多样化的创新方案和项目应用的落地。

    数字化能为电网带来哪些价值?我们以电网“线损管理”作为一个重要案例。“线损指标”是每个省级电网公司实施精益化管理的重头,如果以每个省网公司每年5%的线损率计算,则对应数十亿元的电费损失,这是当前电网管理中一个很大的痛点。但更重要是,受限于早期设备的低数字化水平和落后管理方式,管理者无法定位损失的故障点在哪里,这成为困扰电网公司进行电能损耗分析和降低电损的最大掣肘。

    而数字终端产品的应用能很好地解决这个问题。中电科安SECMAX数字终端设备集成六大智能芯片,可高精度采集电网运行、时间、位置三个维度的数据,实现对每一条线路三相电的电流、电压、电量、功率、漏电、谐波、温度、位置等八大数据的精准采集。

北极星电力网与中电科安科技股份有限公司董事长吕文奎先生交流

    “计量芯片和线路拓扑图的生成,可实现每一条线路的可视化管理,以及故障的精准定位,这是精细化线损管理的第一步。”中电科安董事长吕文奎在采访中指出,“同时,中电科安电力物联网管理云平台与终端设备数据同步,通过平台统计分析、能耗诊断功能,可自主设置降低无效能耗,实现精益化的用能管理。”

    电力物联网不仅仅是终端产品的感知和数据收集,海量的数据如果没有被充分挖掘利用,则无法转化为有效的应用服务。电力物联网管理云平台就在这里起到了非常关键的作用,也成为开展综合能源服务的基础和支撑。

    另一方面,从风靡全国消费市场的外卖、购物、共享软件来看,准确的位置信息已成为影响各个行业用户体验的最关键因素。而如果在电力行业也实现以上的定位功能,则只能依托北斗来实现。

    中电科安积极探索北斗技术在电力行业的应用,专注研发设计和产品创新,现已推出北斗数字断路器、北斗配电馈线终端(北斗FTU)、北斗故障指示器等一系列应用终端。当前,产品已在国家电网、南方电网的多个省网项目中投入使用,产品运行稳定、安全可靠。

助力电力物联网 技术生产服务三管齐下

    随着能源消费端电能占比的日益提高,电能消费呈现三个新的特征——安全、绿色和智能。作为链接电能供需的电网,这三个特征也成为两网满足新需求的必要建设和发展目标。

     2020年是“十三五”的收官之年,“十四五”开局在即,未来中电科安也将以数字电网建设为目标,在技术、生产和服务三方面进一步提高自身能力和竞争力水平。

在技术研发方面,中电科安将重点打造三支队伍、两个生产中心。

    第一支队伍是基于软件研发的技术开发队伍,为电力行业的平台软件服务做好支撑;第二支队伍是基于核心技术的智能终端产品开发队伍,着重于终端物联网设备的研发;第三支队伍则是基于行业应用的解决方案设计团队,提升软件、硬件结合能力,为电力数字化转型整体解决方案做好服务支撑。

    相比传统电力硬件产品,智能终端产品在生产过程中需要更多的技术要素,因此中电科安将进一步加强在生产上的投入。2020年,中电科安在河北投建了占地8000平方米的生产基地,基地一期聚焦智能终端设备的生产,二期将聚焦核心电路板研发。二期工程计划于2021年二季度投产,届时河北生产基地将形成20亿/年的产值。
    同时,中电科安也将于2021年启动武汉生产基地建设,基地占地面积45亩,预计2022年初正式投入使用,预计年产值达20亿元。也就是说,未来中电科安将以河北、武汉两个生产基地为中心,加速布局其在智慧电力数字终端产品上的生产能力。

    对于身处数字化转型中的企业,构建基于电力物联网的数据分析能力与平台服务能力,是在市场中保持竞争力的重要筹码。原因在于,电力物联网的建设与传统电力行业发展有显著区别,这些区别在于数据采集、通讯协议、平台建设以及持续运营的能力。这对每个项目的后续服务能力提出了更高的要求。

    为此,中电科安计划在华北、华中、华南、西南和西北5个大区技术支持服务中心的基础上增加至9个,并在每个服务中心增设运营中心,实现更为广泛的产品与服务覆盖,最大化的释放产品的价值,以此来助力电网降低运维成本,为其创造更大的价值。

    “在对以上能力的构建中,除了资金等各项投入,我们还秉承两个理念——开放、融合。”吕文奎董事长强调说,在技术能力的构建中,中电科安同行业伙伴建立了广泛而紧密的互动关系,这种开放的心态是构建技术能力的重要前提。

    同时,有别于消费互联网的高度标准化,工业互联网需要技术与应用的深度、持续融合。基于业务理解的技术团队就成为了中电科安的重要力量,只有了解客户的业务,才能在研发生产过程当中创造出契合市场需求的产品。

    可以说,数字化转型是对传统电力管理的颠覆,也是我国“30 60”碳中和目标实现的重要基础。智能化电网将有效提升新能源并网效率与水平,在未来高比例可再生能源电网建设中发挥出更大的价值。

    站在成立10周年的历史时刻,未来中电科安将继续秉承“以数字技术服务美好生活,以技术创新承担社会责任”的发展理念,持续服务电网的数字化转型之路。