智能电网

以数字化创新稳固电力供应的“最后一道防线”

viking666.com   2020年12月09日

  几百年前,人们学会了使用洪堤。直到现在,防洪堤依然是很多地方抗击洪灾的最后一道防线。但千里之堤,也可能因为疏于保护,而毁于蚁穴,造成无法想象的后果。试想,如果能够随时知道每一寸防洪堤的破损情况,是不是就能更及时发现漏洞,预防溃堤,那么周边居民也就将得到更好的安全保障。

  如今,随着社会和经济的快速发展,对电力的需求不断激增,根据国网能源研究院发布的《全球能源分析与展望2019》显示,预计到2050年,全球电力需求约61万亿千瓦时,较2018年增长约1.5倍,年均增长2.9%。此外,在新基建战略的指导下,一些如数据中心,电子等高科技产业也得到了极大的促进,而这些行业高度自动化和高附加值的特点,意味着一旦遭遇电力中断,将可能导致极大的财产及资产损失,因此,在市电供电之外,企业往往还会配备备用电源,以预防停电风险。

  柴油发电机组因符合国家可持续发展战略,以及成本及能耗较低,操作及运维较便捷等特点,已成为众多对用电连续,稳定,可靠要求极高产业备用电源的不二选择。根据数据显示,目前柴油发电机组占据了整个备用电源市场的近90%的份额。正像防洪堤一样,柴油发电机组作为一个传统行业,成为保障众多企业快速恢复供电,确保正常生产运营的"最后一道防线"。

  随着技术发展以及客户需求的变化,大功率,模块化,集成化已成为柴油发电机组现阶段的重要特征,而在此基础上,对人工智能,大数据分析等先进技术的向往,防止哪怕只有毫厘间的"差错",为设备带来更强的可靠保障,则是行业顶尖企业正在探索和实践的方向。

创新驱动成合作基础

  从1921年生产出第一台发电机至今,科勒公司已成为世界主要发电机组制造商之一,年产量五万多台,销往全球140多个国家和地区。凭借近百年经验积累,不但技术完善而成熟,而且在发电机组控制系统方面拥有多项专利,并最早将微机处理器用于发电机组控制系统。

  随着2009年科勒电力系统(中国)公司的正式成立,在提供更加符合中国客户使用工况,且更加全面的成套柴油发电机组解决方案方面,科勒取得了更大的突破,因此也得到了中国大量企业的认可。

  "柴发本身是一个传统的行业,核心诉求就是保障安全可靠,一旦停电能够在极短的时间里启动,恢复供电,这边是它最重要的功能。也正因如此,相比起IT,互联网这些行业,其技术创新的速度相对较慢,每一种创新都需要很长的时间去验证。但科勒一直在坚持创新,结合目前市场的需求,我们在大功率,模块化,绿色化等方面都已经取得了一定的突破。"科勒中国技术销售及工业电力解决方案高级经理的张强谈到。

  首先在功率方面,1800千瓦,2000千瓦是目前市场比较主流的,而科勒在此基础上,已经开发出3500千瓦的机组,而越大的单机功率,也就意味着可以为客户节省更多的使用空间用于搭建机柜或产线;其次在模块化方面,科勒目前已经可以在进场前实现完整机组的制造,包括机器内部的断路器,母线等,从而以模块化的方式完成现场安装,可缩短50%以上的安装时间;最后,在绿色节能化方面,利用独有的喷油系统,科勒的柴发机组不但可以实现更紧凑的结构,更好的气排放效果,还能在经济型和绿色性方面创造价值,不但更好地保障了机组的安全可靠,也满足了全社会及客户对节能环保的更高要求。

  "除了持续的创新,科勒的一个核心优势就是能够提供整体的,且可以定制化的解决方案。"张强补充道。

  柴发机组普遍由发动机,保护系统和控制系统这"三大件"构成,但目前国内大多数企业无法提供这样一套完整的机组,往往需要通过第三方的集成商或分销商自行采购包括中低压元器件等进行组装后,再提供给最终客户使用,这种方式难免造成机组内部各部分质量的良莠不齐,进而影响整个机组的运行稳定性,也就难以胜任"最后一道防线"的重任。

  科勒在此方面则走在了行业的前列,自主完成发电机设备与包括母线,空气断路器,微型断路器,中低压柜,变压器,控制系统等的集成和验证,直接为客户提供"一步到位"的完整机组,免去了因配件不统一可能造成的系统故障或影响运行,高度保障机组的上乘质量。

  也正是由于科勒的这种领先理念,让其与施耐德电气结下不解之缘并合作至今。

持续探索 "发现"行业数字化机遇

  施耐德电气与科勒在全球的合作已有超过15年的历史,自2005年分别签署美法商务合作协议以来,施耐德电气与科勒在元器件及众多项目中,一直保持着紧密的合作和交流。在中国,双方从很早便建立了合作关系,共同为电子,数据中心,制造业,楼宇等众多行业用户提供了安全稳定,可靠高效的解决方案。

  在柴油发电机组方面,双方的合作从底层的中低压配电及控制系统元器件产品,逐步扩展至中低压成套设备,共同加强科勒柴发机组及整体方案的性能,不断提高其行业竞争力,同时依靠丰富的行业实践经验施耐德电气还在产品选型,成本控制,整体方案定制等方面给予科勒建议,进一步巩固其在柴发机组总包方面的领导力。

  "我们之所以与施耐德电气能够保持长时间的合作,除了双方在理念上的契合,施耐德电气在产品线完整度,和产品选择灵活度这两方面的领先性,也都是重要原因。"张强说道。

  作为中低压配电及工业控制领域的专家,施耐德电气一直以来始终注重研发创新,并凭借基于物联网的EcoStruxure架构与平台,不断完善其丰富的产品线和解决方案。同时,施耐德电气高度重视对行业生态圈的建设,依托EcoXpert计划不断赋能合作伙伴的能力提升,带动国内众多成套设备制造商的转型升级。

  也正是得益于施耐德电气在这两方面的努力,科勒不但能够根据最终客户的需求,从容选择不同规格且具有质量保障的各类中低压及工控产品,还可以根据实际预算及成本要求,灵活采购原厂设备或授权设备,最终为客户定制一套最贴合实际工况,且最具性价比的完整方案。

  在合作愈加成熟的情况下,双方共同探索的脚步也一直没有停滞,为柴发机组配备数字化"插件",对设备数据进行智能分析,从而全面掌握设备状态,及时发现故障,乃至实现预测式维护的趋势,已变得逐渐明朗。

以专业数据分析强化机组持久可靠性能

  虽然在包括数据中心,电子,银行等行业中,对作为备用电源的柴发机组有定期的启动检测要求,但整个机组大部分时间还是处于待机的状态,即使通过配备的控制系统可以实现对机组数据的采集和呈现,但对于企业的运维人员来说,要完全读懂这些数据,并得到正确的结论,采取科学的处理,并非易事,不但需要人员具有丰富的从业经验,也需要投入大量的时间和精力。

  张强对此说道:"我们需要在采集数据的基础上,利用AI等技术实现对数据的分析,告诉客户哪台机器存在隐患,并提出一些保养,检查的建议。这是科勒希望与施耐德电气一同实现的。"

  通过对数字化技术应用和实践经验的积累,并结合自身在电气化方面的洞察,以及与科勒就客户需求的深入挖掘,施耐德电气创新打造的EcoStruxure Facility Expert千里眼运维专家已能够实现与科勒柴发机组控制系统的无缝对接和数据收集,并可以对大数据做出专业的分析,指导相关人员采取行动,预防故障的发生,这也让科勒柴发机组的智慧属性得以再次提升。

  在2017年国内某液晶面板生产线工厂项目中,科勒便再次选择与施耐德电气合作,为客户定制了性能稳定的柴发机组,其中便继承了施耐德电气包括变压器,Masterpact 空气断路器,变频器等中低压配电及工控产品,以及Blokset,OKKEN等低压成套设备,并运用了千里眼运维专家软件,不但确保了稳定持续性的电力供应,提升了自动化水平,更助力客户实现了对大量系统数据的深入分析和故障的快速处理和预测式维护,全面保障机组内电气资产的健康,并对燃油机的运行效率和能源使用效率形成有效优化,充分确保了面板产线的稳定运行和高质稳产。

  作为守护电力供应的"最后一道防线",柴发机组未来升级的方向似乎已不言而喻。而随着施耐德电气与科勒强强合作的深入,双方也将继续共同探索数字化的更多可能,打造出更专业,更智能,更全面的解决方案,为安全再添智慧保障,引领行业迈向可持续未来。

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