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★本刊記者/文曉

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

當(dāng)前，全球電力能源產(chǎn)業(yè)正加速以數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動智能化、低碳化發(fā)展。我國在“雙碳”目標(biāo)指引下，近年來圍繞能源數(shù)字化、智能化發(fā)展推出系列政策，推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型縱深發(fā)展。作為一家技術(shù)驅(qū)動型企業(yè)，德國倍福自動化有限公司一直以創(chuàng)新自動化、數(shù)字化技術(shù)助力電力能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，在風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等行業(yè)取得累累碩果。值此專題之機(jī)，本刊記者特采訪德國倍福自動化有限公司風(fēng)電行業(yè)經(jīng)理王寧強(qiáng)，暢談電力能源行業(yè)未來發(fā)展趨勢及倍福助力行業(yè)智能轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略布局。

記者：倍福可為電力能源行業(yè)提供哪些產(chǎn)品或解決方案？有何特色和優(yōu)勢？

王寧強(qiáng)：倍福的產(chǎn)品在電力能源行業(yè)有廣泛的應(yīng)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(dǎo)者，其CX系列的嵌入式PC產(chǎn)品具有高性能、高可靠性、大存儲空間和開放性等特點，再結(jié)合TwinCAT軟件、種類豐富的I/O模塊和多種現(xiàn)場總線接口，非常適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組這種無人值守的智能化大型設(shè)備的控制。由倍福開發(fā)的EtherCAT總線由于其高速度、高實時性、高同步性以及低成本的特點，目前已成為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的最主流的總線技術(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，既可以實現(xiàn)20ksps的電流、電壓原始數(shù)據(jù)的高速、高精度采集，也可實現(xiàn)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的分布式時鐘技術(shù)，用戶可以靈活地搭建一個高性價比的分布式電力測量系統(tǒng)。例如，可以僅在一個測點上測量電壓的同時，還在多個測點上測量電流，然后分布在各個測點的模塊可根據(jù)同步獲取的電壓數(shù)據(jù)自動計算出每個測點的功率、頻率、電量等信息，從而可以節(jié)省多個電壓測量模塊和相應(yīng)的傳感器，其中電壓測量數(shù)據(jù)的時間同步可由EtherCAT實現(xiàn)。

記者：倍福近年來在電力能源行業(yè)發(fā)展情況如何？您感受到電力能源行業(yè)自動化市場正在發(fā)生著哪些變化，呈現(xiàn)出哪些特點？

王寧強(qiáng)：近幾年來，倍福在繼續(xù)保持風(fēng)電行業(yè)的領(lǐng)先地位的基礎(chǔ)上，在儲能行業(yè)也取得了很大的進(jìn)展。倍福的開放式PC控制技術(shù)在儲能EMS、PMS、BMS等系統(tǒng)中都有大量的成熟的應(yīng)用。倍福控制器支持IEC60870以及IEC61850電力規(guī)約，可以很方便地實現(xiàn)與調(diào)度系統(tǒng)和PCS等其它電力設(shè)備的通訊。隨著“3060”戰(zhàn)略的推進(jìn)，近年來新能源持續(xù)快速發(fā)展。2023年上半年，全國風(fēng)電、光伏新增裝機(jī)在1億千瓦以上，累計總裝機(jī)約8.6億千瓦，占全國發(fā)電總裝機(jī)的30.9%。由于新能源固有的隨機(jī)性、波動性、間歇性特征，使得高比例接入電力系統(tǒng)后，大幅增加了電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)難度，因而儲能設(shè)備在電網(wǎng)中所發(fā)揮的作用越來越重要。借助新型儲能的快速響應(yīng)能力，可以解決新能源短時波動性問題，提升系統(tǒng)一次調(diào)頻能力，提高新能源并網(wǎng)性能。儲能系統(tǒng)的應(yīng)用以及智能電網(wǎng)的建設(shè)為自動化廠商帶來了新的機(jī)遇，很多先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用，比如大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、機(jī)器視覺。擁有領(lǐng)先技術(shù)的工業(yè)自動化廠商也越來越多地參與到電力自動化市場當(dāng)中，其提供的產(chǎn)品與方案可以與原有的智能電網(wǎng)設(shè)施高度融合與集成。

記者：當(dāng)前，人工智能、大數(shù)據(jù)、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(yīng)用，新技術(shù)如何影響電力能源行業(yè)，催生哪些新應(yīng)用場景？

王寧強(qiáng)：當(dāng)前人工智能、大數(shù)據(jù)、泛在物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)已得到廣泛的關(guān)注。隨著可再生能源占比的提高，智能電網(wǎng)將逐漸成為未來能源的重要方向。智能電網(wǎng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)相融合，提高電力系統(tǒng)信息化水平、配電系統(tǒng)的智能效率和供電能力，改善電力系統(tǒng)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施利用效率，為電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用電等環(huán)節(jié)提供重要技術(shù)支撐。AI技術(shù)在設(shè)備巡檢、新能源發(fā)電功率預(yù)測、設(shè)備故障診斷等方面的應(yīng)用可顯著提高電力系統(tǒng)的智能化水平。人工智能和大數(shù)據(jù)等技術(shù)均依賴于數(shù)據(jù)的驅(qū)動，電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)均存在海量的數(shù)據(jù)。在這個數(shù)據(jù)采集的過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動化，而且可以方便地將這些分散的數(shù)據(jù)傳送給人工智能，大數(shù)據(jù)或者云計算系統(tǒng)進(jìn)行存儲、分析、訓(xùn)練等。

記者：當(dāng)前電力能源行業(yè)面臨哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)？針對此倍福有何戰(zhàn)略布局？

王寧強(qiáng)：在雙碳目標(biāo)的引領(lǐng)下，智能電網(wǎng)行業(yè)正處于快速發(fā)展的階段，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。智慧電網(wǎng)通過智能監(jiān)控和調(diào)度，能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測和應(yīng)對電力負(fù)荷波動，實現(xiàn)電網(wǎng)與分布式能源、儲能設(shè)備的協(xié)同運行，促進(jìn)可再生能源的大規(guī)模接入和高效利用，提高能源效率，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。實時的電力數(shù)據(jù)的監(jiān)測以及電力系統(tǒng)的預(yù)測和協(xié)同調(diào)度等需求，將推動相關(guān)智能控制設(shè)備和智能傳感器等市場需求的增長。

傳統(tǒng)的電力行業(yè)是相對比較封閉性的一個行業(yè)，其特殊的信息系統(tǒng)與上述新技術(shù)的互操作性是一個挑戰(zhàn)。比如電力行業(yè)廣泛應(yīng)用的電力通訊規(guī)約與工業(yè)自動化領(lǐng)域的現(xiàn)場總線通訊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊以及物聯(lián)網(wǎng)采用的MQTT通訊相比過于龐大，而且難以相互兼容。為了確保各個系統(tǒng)和設(shè)備之間能夠協(xié)同工作，需要付出非常高的設(shè)備成本和人工成本。因此需要制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以確保各個系統(tǒng)和設(shè)備之間能夠無縫協(xié)同工作。

倍福持續(xù)地擴(kuò)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(shù)據(jù)分析軟件的全流程無縫集成的電力測量系統(tǒng)。另外，EtherCAT出色的通訊性能在儲能系統(tǒng)的快速動態(tài)響應(yīng)，新能源場站的一次調(diào)頻等要求快速響應(yīng)的應(yīng)用場景有非常突出的優(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(yīng)用場景。

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(yīng)用發(fā)展角度您認(rèn)為具有怎樣的趨勢？

王寧強(qiáng)：網(wǎng)絡(luò)化、智能化建設(shè)是電力行業(yè)的一個大趨勢，可以增強(qiáng)電網(wǎng)的可靠性，提高能源效率，加強(qiáng)新能源的適應(yīng)性及電力系統(tǒng)的可拓展性，更好地適應(yīng)市場和社會的需要。網(wǎng)絡(luò)化、智能化設(shè)備是其重要的組成部分，而這正是倍福基于PC的開放控制技術(shù)最突出的優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)化需要將電力系統(tǒng)中的各個節(jié)點、設(shè)備、分布式能源等進(jìn)行互聯(lián)互通，實現(xiàn)各個節(jié)點之間的信息共享和資源共享。倍福可以提供覆蓋幾乎所有常用工業(yè)現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)是將電力系統(tǒng)中的各個節(jié)點、設(shè)備進(jìn)行智能化改造和升級，實現(xiàn)設(shè)備可視化、智能化控制和運維。倍福基于PC技術(shù)及TwinCAT3軟件的技術(shù)方案可將機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)原生地集成到一套控制系統(tǒng)當(dāng)中，應(yīng)用于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)，助力電力系統(tǒng)進(jìn)行全面升級改造。

摘自《自動化博覽》2023年9月刊