★本刊記者/文曉

德國倍福自動(dòng)化有限公司風(fēng)電行業(yè)經(jīng)理 王寧強

當前，全球電力能源產(chǎn)業(yè)正加速以數字化轉型驅動(dòng)智能化、低碳化發(fā)展。我國在“雙碳”目標指引下，近年來(lái)圍繞能源數字化、智能化發(fā)展推出系列政策，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉型縱深發(fā)展。作為一家技術(shù)驅動(dòng)型企業(yè)，德國倍福自動(dòng)化有限公司一直以創(chuàng )新自動(dòng)化、數字化技術(shù)助力電力能源行業(yè)可持續發(fā)展，在風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等行業(yè)取得累累碩果。值此專(zhuān)題之機，本刊記者特采訪(fǎng)德國倍福自動(dòng)化有限公司風(fēng)電行業(yè)經(jīng)理王寧強，暢談電力能源行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢及倍福助力行業(yè)智能轉型的戰略布局。

記者：倍?？蔀殡娏δ茉葱袠I(yè)提供哪些產(chǎn)品或解決方案？有何特色和優(yōu)勢？

王寧強：倍福的產(chǎn)品在電力能源行業(yè)有廣泛的應用，特別是在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中具有突出優(yōu)勢。倍福作為PC控制技術(shù)的領(lǐng)導者，其CX系列的嵌入式PC產(chǎn)品具有高性能、高可靠性、大存儲空間和開(kāi)放性等特點(diǎn)，再結合TwinCAT軟件、種類(lèi)豐富的I/O模塊和多種現場(chǎng)總線(xiàn)接口，非常適用于風(fēng)力發(fā)電機組這種無(wú)人值守的智能化大型設備的控制。由倍福開(kāi)發(fā)的EtherCAT總線(xiàn)由于其高速度、高實(shí)時(shí)性、高同步性以及低成本的特點(diǎn)，目前已成為風(fēng)力發(fā)電機組中的最主流的總線(xiàn)技術(shù)。另外，倍福針對電力能源行業(yè)還推出了多款三相電力測量模塊和電流互感器產(chǎn)品，既可以實(shí)現20ksps的電流、電壓原始數據的高速、高精度采集，也可實(shí)現電流、電壓、頻率、功率等有效值的測量。倍福電力測量方案還具有獨特的優(yōu)勢，基于EtherCAT的分布式時(shí)鐘技術(shù)，用戶(hù)可以靈活地搭建一個(gè)高性?xún)r(jià)比的分布式電力測量系統。例如，可以?xún)H在一個(gè)測點(diǎn)上測量電壓的同時(shí)，還在多個(gè)測點(diǎn)上測量電流，然后分布在各個(gè)測點(diǎn)的模塊可根據同步獲取的電壓數據自動(dòng)計算出每個(gè)測點(diǎn)的功率、頻率、電量等信息，從而可以節省多個(gè)電壓測量模塊和相應的傳感器，其中電壓測量數據的時(shí)間同步可由EtherCAT實(shí)現。

記者：倍福近年來(lái)在電力能源行業(yè)發(fā)展情況如何？您感受到電力能源行業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)正在發(fā)生著(zhù)哪些變化，呈現出哪些特點(diǎn)？

王寧強：近幾年來(lái)，倍福在繼續保持風(fēng)電行業(yè)的領(lǐng)先地位的基礎上，在儲能行業(yè)也取得了很大的進(jìn)展。倍福的開(kāi)放式PC控制技術(shù)在儲能EMS、PMS、BMS等系統中都有大量的成熟的應用。倍?？刂破髦С諭EC60870以及IEC61850電力規約，可以很方便地實(shí)現與調度系統和PCS等其它電力設備的通訊。隨著(zhù)“3060”戰略的推進(jìn)，近年來(lái)新能源持續快速發(fā)展。2023年上半年，全國風(fēng)電、光伏新增裝機在1億千瓦以上，累計總裝機約8.6億千瓦，占全國發(fā)電總裝機的30.9%。由于新能源固有的隨機性、波動(dòng)性、間歇性特征，使得高比例接入電力系統后，大幅增加了電力系統調節難度，因而儲能設備在電網(wǎng)中所發(fā)揮的作用越來(lái)越重要。借助新型儲能的快速響應能力，可以解決新能源短時(shí)波動(dòng)性問(wèn)題，提升系統一次調頻能力，提高新能源并網(wǎng)性能。儲能系統的應用以及智能電網(wǎng)的建設為自動(dòng)化廠(chǎng)商帶來(lái)了新的機遇，很多先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中得到廣泛應用，比如大數據、云計算、人工智能、機器視覺(jué)。擁有領(lǐng)先技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化廠(chǎng)商也越來(lái)越多地參與到電力自動(dòng)化市場(chǎng)當中，其提供的產(chǎn)品與方案可以與原有的智能電網(wǎng)設施高度融合與集成。

記者：當前，人工智能、大數據、云計算、邊緣計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)得到快速發(fā)展與應用，新技術(shù)如何影響電力能源行業(yè)，催生哪些新應用場(chǎng)景？

王寧強：當前人工智能、大數據、泛在物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)已得到廣泛的關(guān)注。隨著(zhù)可再生能源占比的提高，智能電網(wǎng)將逐漸成為未來(lái)能源的重要方向。智能電網(wǎng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數據技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)相融合，提高電力系統信息化水平、配電系統的智能效率和供電能力，改善電力系統現有基礎設施利用效率，為電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用電等環(huán)節提供重要技術(shù)支撐。AI技術(shù)在設備巡檢、新能源發(fā)電功率預測、設備故障診斷等方面的應用可顯著(zhù)提高電力系統的智能化水平。人工智能和大數據等技術(shù)均依賴(lài)于數據的驅動(dòng)，電力系統的發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節均存在海量的數據。在這個(gè)數據采集的過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠實(shí)現數據采集自動(dòng)化，而且可以方便地將這些分散的數據傳送給人工智能，大數據或者云計算系統進(jìn)行存儲、分析、訓練等。

記者：當前電力能源行業(yè)面臨哪些機遇和挑戰？針對此倍福有何戰略布局？

王寧強：在雙碳目標的引領(lǐng)下，智能電網(wǎng)行業(yè)正處于快速發(fā)展的階段，市場(chǎng)規模不斷擴大。智慧電網(wǎng)通過(guò)智能監控和調度，能夠更加準確地預測和應對電力負荷波動(dòng)，實(shí)現電網(wǎng)與分布式能源、儲能設備的協(xié)同運行，促進(jìn)可再生能源的大規模接入和高效利用，提高能源效率，提高電網(wǎng)的穩定性和可靠性。實(shí)時(shí)的電力數據的監測以及電力系統的預測和協(xié)同調度等需求，將推動(dòng)相關(guān)智能控制設備和智能傳感器等市場(chǎng)需求的增長(cháng)。

傳統的電力行業(yè)是相對比較封閉性的一個(gè)行業(yè)，其特殊的信息系統與上述新技術(shù)的互操作性是一個(gè)挑戰。比如電力行業(yè)廣泛應用的電力通訊規約與工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的現場(chǎng)總線(xiàn)通訊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊以及物聯(lián)網(wǎng)采用的MQTT通訊相比過(guò)于龐大，而且難以相互兼容。為了確保各個(gè)系統和設備之間能夠協(xié)同工作，需要付出非常高的設備成本和人工成本。因此需要制定統一的技術(shù)標準，以確保各個(gè)系統和設備之間能夠無(wú)縫協(xié)同工作。

倍福持續地擴展和優(yōu)化電力測量相關(guān)的軟硬件產(chǎn)品，目前可提供從電流互感器到電力測量模塊以及從物聯(lián)網(wǎng)通訊到數據分析軟件的全流程無(wú)縫集成的電力測量系統。另外，EtherCAT出色的通訊性能在儲能系統的快速動(dòng)態(tài)響應，新能源場(chǎng)站的一次調頻等要求快速響應的應用場(chǎng)景有非常突出的優(yōu)勢，倍福借助其在EtherCAT產(chǎn)品和技術(shù)方面的優(yōu)勢不斷地拓展智能電網(wǎng)行業(yè)中新的應用場(chǎng)景。

記者：針對倍福在電力能源行業(yè)所從事領(lǐng)域，從技術(shù)及應用發(fā)展角度您認為具有怎樣的趨勢？

王寧強：網(wǎng)絡(luò )化、智能化建設是電力行業(yè)的一個(gè)大趨勢，可以增強電網(wǎng)的可靠性，提高能源效率，加強新能源的適應性及電力系統的可拓展性，更好地適應市場(chǎng)和社會(huì )的需要。網(wǎng)絡(luò )化、智能化設備是其重要的組成部分，而這正是倍?；赑C的開(kāi)放控制技術(shù)最突出的優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò )化需要將電力系統中的各個(gè)節點(diǎn)、設備、分布式能源等進(jìn)行互聯(lián)互通，實(shí)現各個(gè)節點(diǎn)之間的信息共享和資源共享。倍?？梢蕴峁└采w幾乎所有常用工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)標準的硬件接口以及支撐物聯(lián)網(wǎng)通訊的一系列軟件產(chǎn)品。智能化建設是將電力系統中的各個(gè)節點(diǎn)、設備進(jìn)行智能化改造和升級，實(shí)現設備可視化、智能化控制和運維。倍?；赑C技術(shù)及TwinCAT3軟件的技術(shù)方案可將機器學(xué)習、機器視覺(jué)、物聯(lián)網(wǎng)、大數據等技術(shù)原生地集成到一套控制系統當中，應用于電力系統發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節，助力電力系統進(jìn)行全面升級改造。

摘自《自動(dòng)化博覽》2023年9月刊