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——“電”安全之電網(wǎng)篇

1879年，發(fā)明電燈的愛迪生，不滿足于照明，創(chuàng)立公司，帶來了整個電網(wǎng)的誕生。后來，特斯拉將交流電帶到芝加哥世博會上，閃耀的炫目燈光和電動的機械讓現(xiàn)場觀眾驚呆了，而把這一切編織起來的就是電網(wǎng)。再后來，孤立的城市電網(wǎng)漸漸相連，變成了跨區(qū)、跨國的大型互聯(lián)電網(wǎng)，延伸到世界各地。隨著140年的世界電網(wǎng)發(fā)展，人們進入了“電力無處不在”的電氣化新時代，電給我們送來了動力、溫暖、光明和快樂。然而，這一切便捷的背后，也潛藏著意想不到的危險。每年都會出現(xiàn)多起電力安全事故，造成重大的生命財產(chǎn)損失。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2018年我國共發(fā)生火災(zāi)23.7萬起，傷亡2000多人，直接財產(chǎn)損失30多億元，其中電氣火災(zāi)占到了總數(shù)的34.6%。由此可見，對于電氣安全的重視程度必須提升到一個新的高度。

電能從生產(chǎn)到消費主要經(jīng)歷了發(fā)電、輸電、配電、用電這幾個環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，除了電廠和輸電事故外，電網(wǎng)、樓宇配電和終端用戶幾個環(huán)節(jié)發(fā)生的電氣事故占據(jù)了電氣安全事故的絕大部分。而電網(wǎng)作為傳輸、分配的主要載體，其重要性不言而喻。

當?shù)貢r間7月13日傍晚，美國紐約曼哈頓中城區(qū)和上西區(qū)出現(xiàn)大面積停電，大約4.2萬名居民斷電，還有多人被困電梯。當?shù)夭糠值罔F線路已暫停運營，交通燈也受到影響，導(dǎo)致十字路口出現(xiàn)交通堵塞。中心地帶的時代廣場、地鐵站、電影院、百貨公司均陷入一片漆黑。無獨有偶，8月9日，英國英格蘭、威爾士等地區(qū)遭遇停電，首都倫敦多個區(qū)域未能幸免。地鐵停運、機場癱瘓、交通信號燈熄滅，一些醫(yī)院甚至備用發(fā)電機熄火。這次停電造成的影響“史無前例”。面對潛在的危機和突如其來的事故，如何保障電網(wǎng)安全已經(jīng)成為全世界電力運營者關(guān)注的話題。

2018年6月27日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于印發(fā)電力安全生產(chǎn)行動計劃(2018-2020年)的通知》把安全發(fā)展作為指導(dǎo)電力安全生產(chǎn)的方針戰(zhàn)略。呼吁確保電網(wǎng)安全工作三大措施，包括：

• 夯實堅強電網(wǎng)的基礎(chǔ)。相當一部分電網(wǎng)事故是由某些設(shè)備或元器件發(fā)生故障引起的，因此高可靠性、高品質(zhì)的元器件是保障電網(wǎng)安全的基礎(chǔ)。
• 推動電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。以數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用驅(qū)動傳統(tǒng)電網(wǎng)運營變革，利用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)技術(shù)幫助運維者管理思維和方法升級，保障供電的高質(zhì)量、持續(xù)性、安全與可靠。
• 推進電網(wǎng)架構(gòu)的優(yōu)化。雖然分布式發(fā)電技術(shù)在改善環(huán)境，減少對化石能源的依賴等方面貢獻巨大，但是大規(guī)模并網(wǎng)會引發(fā)一系列問題，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。利用微電網(wǎng)能夠有效地將分布式電源、電力負荷和能量儲存裝置融合成一體，有利于可再生能源的接入。

作為輸配電領(lǐng)域的專家，目前，施耐德電氣正在利用基于物聯(lián)網(wǎng)的EcoStruxure架構(gòu)與平臺，結(jié)合覆蓋互聯(lián)互通產(chǎn)品，邊緣控制，分析、應(yīng)用與服務(wù)層的軟硬件產(chǎn)品為用戶提供完整的智能電網(wǎng)解決方案助力電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，資產(chǎn)性能提升，為電網(wǎng)的安全、高效運營提供保障。

EcoStruxure電網(wǎng)

電網(wǎng)安全保障三駕馬車之一：高質(zhì)量的數(shù)字化配電設(shè)備

首先，施耐德電氣生產(chǎn)的高質(zhì)量中低壓配電設(shè)備是確保電網(wǎng)安全的堅實基礎(chǔ)。而經(jīng)過了數(shù)字化洗禮的硬件設(shè)備更是配置了對溫度、局放、斷路器機械及電氣特性等監(jiān)測的技術(shù)，可以保證全天候?qū)υO(shè)備進行監(jiān)測。同時，考慮到現(xiàn)場的實際應(yīng)用環(huán)境和未來升級改造難度等客觀因素，施耐德電氣的這些設(shè)備還采用了非接觸式，無線無源技術(shù)。全局感知的實現(xiàn)使電網(wǎng)的核心資產(chǎn)開關(guān)設(shè)備、斷路器、變壓器等做到可監(jiān)測、可控制、可感知、可連接，并且為進一步的數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用以及決策輔助奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

以施耐德電氣新近發(fā)布的一些產(chǎn)品為例，無論是在業(yè)內(nèi)享有口碑的HVX斷路器的數(shù)字化升級版本Smart HVX，還是融合了弧光保護，先進通訊功能的繼電保護裝置EasergyMiCOMP5，這些設(shè)備為保障電網(wǎng)安全構(gòu)筑起了第一道防線。

電網(wǎng)安全保障三駕馬車之二：先進的數(shù)字化配電運維技術(shù)

在高質(zhì)量配電設(shè)備基礎(chǔ)上，用戶也需要對電氣設(shè)備制定詳細的檢修維護與巡檢規(guī)劃，以及危機的應(yīng)對。日常的精準維護有利于及時發(fā)現(xiàn)問題及隱患，做到對故障的預(yù)判與防范。而“自愈”功能的實現(xiàn)則可以把電網(wǎng)故障的損失降至最低。

基于互聯(lián)互通的產(chǎn)品，施耐德電氣先進的基于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的數(shù)字化電網(wǎng)解決方案有助于電網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)更高級別的監(jiān)控與運維。例如，先進配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)將為電網(wǎng)運維管理人員建立起“系統(tǒng)中的系統(tǒng)”，通過某個子系統(tǒng)的變化發(fā)現(xiàn)其對整體系統(tǒng)及其余子系統(tǒng)部分的影響。此監(jiān)控系統(tǒng)不僅有利于分析數(shù)據(jù)，還可對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備生命周期做出預(yù)測，提前預(yù)警，并可保證設(shè)備更換時不影響系統(tǒng)運行，從而簡化維護過程。

同時， 融合云計算、人工智能等前沿數(shù)字化技術(shù)，EcoStruxure Power Advisor電力顧問可實現(xiàn)對關(guān)鍵電力設(shè)備和配電系統(tǒng)運行狀況的專業(yè)診斷，通過數(shù)據(jù)收集、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)字化模擬、專家級分析、報告生成并提出建議、解決問題、成果追溯，形成閉環(huán)且動態(tài)的實施過程，充分利用對電力設(shè)備及配電系統(tǒng)運行狀況的監(jiān)測分析，以更高級別的數(shù)據(jù)準確性，以及更專業(yè)和覆蓋全生命周期的數(shù)字化服務(wù)，提高主動運維能力，提升運維效率。

此外，面對災(zāi)害和突發(fā)事件造成的電網(wǎng)故障，“環(huán)網(wǎng)自愈”是一種可以準確、迅速地隔離故障元件和區(qū)域，并在較少人為干預(yù)的情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)的解決方案。在施耐德電氣為某用戶規(guī)劃的區(qū)域供電方案中，為客戶的供電環(huán)路配電站配置了分布式智能終端T300裝置，可通過對等通訊方式實現(xiàn)“故障區(qū)段自動定位”、“故障區(qū)段自動隔離”、“非故障區(qū)段自動恢復(fù)供電”，使配網(wǎng)故障實現(xiàn)全自動化快速處理，從而在30秒內(nèi)實現(xiàn)故障的快速切除以及恢復(fù)送電。

電網(wǎng)安全保障“三駕馬車”之三：推動分布式能源落地，以微網(wǎng)護航主網(wǎng)

微電網(wǎng)作為主網(wǎng)的有力補充，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式。微電網(wǎng)能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負荷多種能源形式的高效能供給并在空間和時間維度上轉(zhuǎn)移負荷。微電網(wǎng)具備微型、清潔、自治、友好的特征。在電網(wǎng)面臨高溫等極端天氣和災(zāi)害考驗時，微電網(wǎng)無疑是一種能夠保障持續(xù)供電，以及實現(xiàn)能源高效利用并輔佐主網(wǎng)運行的好手段。

在微電網(wǎng)應(yīng)用上，施耐德電氣已經(jīng)在全球積累了豐富的實踐經(jīng)驗。在美國康涅狄格州，施耐德電氣為米爾福德市設(shè)計和建造了一個可多層級運行的微電網(wǎng)，在主電網(wǎng)遭遇超級風(fēng)暴襲擊斷電時，可利用微電網(wǎng)系統(tǒng)為市內(nèi)的公共建筑提供彈性供電。而在蒙哥馬利縣部署的微電網(wǎng)項目是施耐德電氣和杜克能源合作項目的一部分，雙方為蒙哥馬利縣的公共安全總部和懲教機構(gòu)部署了兩個先進的微電網(wǎng)，以保障對公共安全總部和懲教機構(gòu)的持續(xù)電力供應(yīng)。這兩個先進的微電網(wǎng)系統(tǒng)每年可產(chǎn)生約330萬千瓦時太陽能，可以為400戶家庭供電。

今天，一個更加數(shù)字化、分散化、高效的電氣時代正在來臨，電網(wǎng)安全不容忽視，讓我們善用這“三駕馬車”，為電網(wǎng)護航！