——專(zhuān)訪北京水木源華電氣有限公司研發(fā)總監(jiān)程干江
本刊記者 劉星 王藝蒙
智能電網(wǎng)作為新能源技術(shù)革命的核心力量和未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展方向,正逐漸受到國(guó)內(nèi)外的高度關(guān)注。有這樣一批企業(yè),他們不直接參與電網(wǎng)架構(gòu)的搭建,卻是電力行業(yè)不可或缺的中流砥柱,產(chǎn)品也業(yè)已成為助力中國(guó)電力工業(yè)騰飛的“加速器”,他們-就是智能電網(wǎng)配套設(shè)備供應(yīng)商們。
在北京市海淀區(qū)永豐產(chǎn)業(yè)基地,北京水木源華電氣股份有限公司(下簡(jiǎn)稱(chēng)水木源華)絕對(duì)是一家響當(dāng)當(dāng)?shù)钠髽I(yè),不僅是因?yàn)槠洹八驹慈A”聯(lián)想到的“水木清華”,更因?yàn)槠湓陔娏ο到y(tǒng)配電領(lǐng)域的影響力以及在國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用。
“水木源華的主要業(yè)務(wù)側(cè)重在配電和輸電上,輸網(wǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)物理結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,不容易出現(xiàn)很多的故障。但配網(wǎng)相對(duì)比較復(fù)雜,而且隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展,計(jì)算機(jī)、電子信息化技術(shù)大量介入配網(wǎng),需要解決的問(wèn)題就更多了?!彼驹慈A研發(fā)總監(jiān)程干江首先向記者指出水木源華的企業(yè)定位和特質(zhì),“因此,我們自企業(yè)創(chuàng)建之初就堅(jiān)持以故障定位為基礎(chǔ)的新型配網(wǎng)自動(dòng)化綜合方案提供商為企業(yè)目標(biāo),并經(jīng)過(guò)9年的奮斗,牢牢地在配網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域形成了強(qiáng)大的創(chuàng)新力?!?/p>
技術(shù)源自清華
技術(shù)與人才是企業(yè)生存發(fā)展的關(guān)鍵因素。水木源華的技術(shù)依托于清華大學(xué),其中很多技術(shù)就源自清華的力量。如激光除冰技術(shù),就是清華提供樣機(jī),水木源華與清華合作研發(fā)制造并大規(guī)模生產(chǎn),這個(gè)設(shè)備可以說(shuō)是目前國(guó)際上最實(shí)用的一個(gè)桿塔和變電站的除冰設(shè)備,也是唯一能在線不停電除冰的設(shè)備,尤其對(duì)絕緣子,作用和意義重大。再如電子互感器,也是清華的技術(shù),它是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)傳感器,可以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)中高壓向智能化、模塊化、小型化、多功能、免維護(hù)方向發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備之一。
水木源華的產(chǎn)品廣受客戶青睞,除了引進(jìn)清華的技術(shù),人才的培養(yǎng)也是不可或缺的一面,技術(shù)與人才相輔相成。水木源華的科研隊(duì)伍絕大部分也都來(lái)自清華大學(xué)電機(jī)工程系,用“清華幫”來(lái)形容這支實(shí)力強(qiáng)勁的科研隊(duì)伍,亦實(shí)不為過(guò)。
“水木源華的員工自進(jìn)入公司后,除了自身?yè)碛休^豐富的專(zhuān)業(yè)背景外,定期還會(huì)有高校教授、高科技技術(shù)專(zhuān)家,公司中高層技術(shù)人員為他們授課培訓(xùn),切實(shí)提高他們的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力,能力提升是一個(gè)循序漸進(jìn)的積累過(guò)程?!背谈山榻B說(shuō)。
目前,水木源華的核心研發(fā)隊(duì)伍有50多人,他們有著豐富的技術(shù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),積極致力于智能電網(wǎng)設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn),開(kāi)發(fā)孵化清華大學(xué)的最新科技成果,并與電機(jī)工程系多個(gè)研究所在配電自動(dòng)化、智能傳感器等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛合作。
“我們中高層管理人員就有這樣的責(zé)任和義務(wù),提高他們的實(shí)際應(yīng)用能力。以我舉例來(lái)說(shuō),平均一個(gè)月我要講一次課,平時(shí)基本每?jī)蓚€(gè)星期要去員工中間交流溝通,跟進(jìn)了解他們的技術(shù)掌握情況,也是跟著他們一起學(xué)習(xí)進(jìn)步。”程干江笑著說(shuō),“當(dāng)然,這也是員工福利的一部分,福利并不僅僅指工資,學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)技能提升能力也是員工福利的重要組成部分,而且還是很重要的一部分,只有能力提高了才能得到更大的發(fā)展,才是一個(gè)值錢(qián)的潛力股?!?/p>
領(lǐng)先的故障查找專(zhuān)家
清華的技術(shù)再加上水木源華強(qiáng)勁的研發(fā)團(tuán)隊(duì),水木源華在配電領(lǐng)域開(kāi)發(fā)研制了一系列備受客戶青睞和業(yè)界好評(píng)的產(chǎn)品,其技術(shù)先進(jìn)性在國(guó)內(nèi)是首屈一指的,引領(lǐng)著行業(yè)發(fā)展新風(fēng)向。
水木源華起家的拳頭產(chǎn)品是配電線路故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),也叫帶通訊的故障指示器,該產(chǎn)品分架空型和電纜型。水木源華也是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)發(fā)故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的公司,目前已發(fā)展到第六代技術(shù),技術(shù)先進(jìn)性與可靠性居國(guó)內(nèi)首位,占據(jù)了國(guó)內(nèi)絕大部分市場(chǎng),已運(yùn)行超過(guò)300個(gè)電力用戶。
國(guó)內(nèi)有實(shí)力做這個(gè)產(chǎn)品的公司目前只有2~3家。國(guó)內(nèi)有幾家公司雖然也做配電線路的故障檢測(cè)設(shè)備,但市場(chǎng)反饋情況不是很樂(lè)觀,出了故障設(shè)備檢測(cè)不出來(lái),沒(méi)有故障的時(shí)候又誤報(bào)有故障。水木源華的技術(shù)就克服了上述難題,故障檢測(cè)終端可以將故障信息、負(fù)荷電流進(jìn)行直接遙測(cè),在監(jiān)控中心30秒就能找到具體故障區(qū)段。
配電線路的故障檢測(cè)是個(gè)世界性難題,在任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)室都無(wú)法進(jìn)行模擬,而教科書(shū)上的原理以及各種理論的參考價(jià)值也非常有限。在這一領(lǐng)域,水木源華的核心技術(shù)研發(fā)人員積累的經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)豐富,尤其是現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),在國(guó)內(nèi)更是無(wú)人能及。從事這個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)人員早在1992年就開(kāi)始從事這方面的工作,也是國(guó)內(nèi)最早研制配電線路故障指示器的人,他們?cè)?0年的時(shí)間里在現(xiàn)場(chǎng)做了大量的實(shí)驗(yàn),所以說(shuō)水木源華的故障檢測(cè)產(chǎn)品是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)后不斷完善的。
隨著國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn),水木源華的配電線路故障檢測(cè)設(shè)備已成了一種必需品。在農(nóng)村,配電自動(dòng)化甚至還沒(méi)有開(kāi)始,就已經(jīng)預(yù)先安裝了水木源華的設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì),水木源華公司70%的收入來(lái)源于配電線路的故障檢測(cè)設(shè)備。
一個(gè)屏幕,掌控整個(gè)電網(wǎng)
在故障檢測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,水木源華又推陳出新,研制推出了故障定位系統(tǒng)。相較于普通短路故障的查找,故障定位系統(tǒng)把觸角伸向了隱蔽性強(qiáng)的接地故障。
我國(guó)地域廣闊,國(guó)家的配網(wǎng)覆蓋面積較大,配網(wǎng)實(shí)際上就是一個(gè)網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu),在這個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中會(huì)有很多問(wèn)題,其中最突出的一個(gè)問(wèn)題就是單相接地的故障。我國(guó)的配網(wǎng)大部分是小電流接地系統(tǒng),在出現(xiàn)單相接地故障時(shí),供電局一般允許接地故障在線運(yùn)行兩個(gè)小時(shí),在這兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)一定要找到故障、排除故障、解決問(wèn)題。
但是,單相接地故障不同于普通的故障,比如說(shuō)短路故障,很明顯很容易查找,單相接地故障很隱蔽,比如一個(gè)絕緣子擊穿了,它并沒(méi)有完全的燒壞,外表也很難發(fā)現(xiàn),但確確實(shí)實(shí)是產(chǎn)生了接地故障,傳統(tǒng)的解決方法是通過(guò)分段合閘,通過(guò)一合一斷看問(wèn)題是否排除了。這樣查找起來(lái)不僅困難,又特別費(fèi)人費(fèi)力,影響電網(wǎng)整體的供電可靠性。
程干江介紹說(shuō):“提高供電可靠性,就要縮短停電時(shí)間,它包括兩個(gè)時(shí)間,一個(gè)是查找故障的時(shí)間,一個(gè)是解決故障的時(shí)間,其實(shí)查找故障的時(shí)間比解決故障的時(shí)間還要長(zhǎng),故障定位系統(tǒng)就大大縮短了查找故障的時(shí)間,而且操作起來(lái)簡(jiǎn)單方便,不需要太多的人力物力,不需要安裝開(kāi)關(guān)等,尤其適合遠(yuǎn)距離或放射狀的線路?!?/p>
故障定位系統(tǒng)可以把配電網(wǎng)上的某一個(gè)區(qū)段、某一個(gè)點(diǎn)位,出現(xiàn)某種類(lèi)型的故障,接地、短路的故障,很直觀的顯現(xiàn)在監(jiān)控中心的大屏幕上,做到了“一個(gè)屏幕,掌控整個(gè)電網(wǎng)”,方便了供電局日常的規(guī)劃和運(yùn)營(yíng),這就是水木源華的故障定位系統(tǒng),是配電自動(dòng)化的重要輔助手段。截至目前,在城市的配電自動(dòng)化領(lǐng)域,水木源華故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了40%左右。
配電網(wǎng)的“萬(wàn)用表”--“傻瓜式終端”
繼故障檢測(cè)定位系統(tǒng)后,水木源華又自主研發(fā)了配電線路自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端LTU,被行業(yè)人士譽(yù)為配電網(wǎng)“萬(wàn)用表”,能實(shí)時(shí)采集配電線路的各種參數(shù)數(shù)據(jù),為配網(wǎng)的升級(jí)改造提供全方位資料,同時(shí)方便管理人員的日常管理和運(yùn)營(yíng)。
智能配電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障快速查找,快速隔離,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集,對(duì)配電網(wǎng)做到可觀、可控。目前,供電局主要是通過(guò)饋線自動(dòng)化技術(shù)解決故障快速隔離問(wèn)題,而實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化主要是通過(guò)帶FTU的智能開(kāi)關(guān)。這種方式投資頗大,在國(guó)內(nèi)一直處于試點(diǎn)階段,尤其在農(nóng)網(wǎng)領(lǐng)域無(wú)法大面積推廣應(yīng)用,這在一定程度上抑制了配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展。
在人們對(duì)電力設(shè)備期待日益高漲的當(dāng)下,水木源華研發(fā)的配電線路自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端LTU,可以實(shí)現(xiàn)配電線路遙測(cè)、遙信、遙調(diào)(三遙)功能,結(jié)合目前線路上使用的普通開(kāi)關(guān),即可以實(shí)現(xiàn)帶遙控的“四遙”功能。LTU可以準(zhǔn)確檢測(cè)線路的短路故障、停送電、三相電壓、三相電流、有功、無(wú)功、零序電壓、零序電流等,還可以對(duì)包括干線、分支的整個(gè)配電線路的運(yùn)行狀況一目了然。
“供電局的一般技術(shù)工人對(duì)配電終端不是很明白,不敢使用,一旦有問(wèn)題就打電話叫廠家過(guò)去調(diào)試維修。后來(lái)我們就在想,如果要使配網(wǎng)自動(dòng)化大面積推廣,就必須解決這個(gè)問(wèn)題,即讓電力系統(tǒng)的一般技術(shù)工人都敢去用,這樣我們就萌發(fā)了傻瓜式終端的想法。”程干江表示,“LTU終端上安裝了幾個(gè)簡(jiǎn)單的撥碼,能實(shí)現(xiàn)比較專(zhuān)業(yè)的標(biāo)定、通訊、驗(yàn)證、功能的驗(yàn)證等等,這樣撥幾個(gè)撥碼就能知道這個(gè)裝置目前運(yùn)行是不是可靠,是不是穩(wěn)定,精度是不是滿足要求,功能是否正常等等,如此一來(lái)既省時(shí)省力又省事?!?/p>
LTU不僅真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方監(jiān)控的智能化,還可節(jié)約大量資金。在不久的將來(lái),我國(guó)配電自動(dòng)化將得到全面推廣建設(shè),但是目前線路上已經(jīng)安裝了許多柱上開(kāi)關(guān),如果都拆掉換成帶FTU的智能開(kāi)關(guān),將是巨大的浪費(fèi)。但是,如果在原來(lái)的普通開(kāi)關(guān)旁邊安裝一個(gè)LTU(造價(jià)是FTU的四分之一),就可以實(shí)現(xiàn)遙控,且采集的數(shù)據(jù)比目前國(guó)內(nèi)的FTU采集的數(shù)據(jù)還要齊全。這樣LTU加上普通開(kāi)關(guān)的價(jià)格是帶FTU智能開(kāi)關(guān)的二分之一。因此,在農(nóng)網(wǎng)線路投資很少的資金就能完全實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化。
配電線路自動(dòng)化終端LTU開(kāi)啟了我國(guó)不安裝開(kāi)關(guān)卻可以實(shí)時(shí)采集中壓線路數(shù)據(jù)的時(shí)代,為我國(guó)全面提升設(shè)備智能化水平,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全在線預(yù)警和設(shè)備智能化監(jiān)控注入了新力量,它的誕生將是配電自動(dòng)化的有力補(bǔ)充,亦將大大加快配電自動(dòng)化的建設(shè)發(fā)展。據(jù)估計(jì),LTU未來(lái)的需求量會(huì)特別大,一個(gè)省的需求規(guī)模將達(dá)到20~30個(gè)億。
讓電網(wǎng)更穩(wěn)定、更智能
隨著水木源華一系列智能電網(wǎng)設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)且備受客戶青睞,技術(shù)專(zhuān)利亦是滿載而歸,據(jù)統(tǒng)計(jì),水木源華獲得了70多項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利。水木源華還是中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)常務(wù)理事單位,先后被評(píng)為中關(guān)村新銳百?gòu)?qiáng)企業(yè)、北京市高新技術(shù)企業(yè)、中國(guó)2010年度創(chuàng)新優(yōu)秀企業(yè)。
水木源華本著自強(qiáng)不息、責(zé)任、高效、勤奮的精神,在智能電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域樹(shù)立了自己的品牌,業(yè)務(wù)遍及全國(guó)各地,包括國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、勝利油田、大慶油田、神朔鐵路等。
在國(guó)家大力建設(shè)智能電網(wǎng)的大背景下,在計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力設(shè)備二次系統(tǒng)測(cè)量、保護(hù)裝置的數(shù)字化趨勢(shì)不可擋的形勢(shì)下,水木源華應(yīng)時(shí)應(yīng)勢(shì)而動(dòng)。近期,水木源華的目標(biāo)是把故障定位系統(tǒng)的接地故障檢測(cè)定位功能有效融合進(jìn)配網(wǎng)自動(dòng)化終端里去,使二者真正一體化,讓配網(wǎng)自動(dòng)化終端也真正具有接地故障的檢測(cè)功能,這將進(jìn)一步提高配網(wǎng)自動(dòng)化終端的實(shí)用性和推進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展。
程干江解釋說(shuō):“配網(wǎng)自動(dòng)化終端,像FTU、LTU可以檢測(cè)出大的故障信號(hào),對(duì)接地故障的微弱信號(hào)反應(yīng)遲鈍檢測(cè)不出來(lái),因此把故障定位系統(tǒng)融入到配電終端FTU、LTU里去,使其真正擁有接地檢測(cè)功能,這將是近期我們研發(fā)的重點(diǎn),這樣,我們的FTU就是唯一真正能檢測(cè)接地的,這是一個(gè)重大的技術(shù)突破?!?/p>
水木源華在技術(shù)和產(chǎn)品不斷推陳出新、精益求精的基礎(chǔ)上,堅(jiān)持“讓城鄉(xiāng)電網(wǎng)停電時(shí)間更短一些”,讓電網(wǎng)更智能、更節(jié)約、更高效、更穩(wěn)定,所以水木源華未來(lái)的發(fā)展方向就是開(kāi)發(fā)出更多更好的能夠讓電網(wǎng)更穩(wěn)定、更智能的設(shè)備和產(chǎn)品,同時(shí)也會(huì)考慮一些新能源技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā),引領(lǐng)智能配電技術(shù)新風(fēng)向,為我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展積極貢獻(xiàn)自己的力量。