低压电器行业怎样更好地参与智能电网建设

浙江正泰电器股份有限公司

2009年5月21日，国家电网公司在“2009特高压输电技术国际会议”上提出了我国智能电网的定义以及我国名为“坚强智能电网”的发展规划。不仅如此，国务院副总理张德江在会议上还首次表示，中国将从实际出发，积极探索符合中国国情的智能电网发展道路。

中国智能电网建设的过程中，总投资约 7260亿元的智能化方面将带动信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、交流输电自动化系统、变电站自动化系统、微机继电保护、配电自动化系统、用电管理采集系统等方面的市场需求；特高压方面的投资将带动特高压变压器、电抗器、断路器、避雷器、特高压开关设备等方面的市场需求。

据中科院首席能源专家武建东在其发布的《中国智能互动电网发展战略报告》中预计，2009年起，仅我国需要更新的变电站就已超过百万，智能电表更是拥有3000～5000万块的需求，智能电网的建设有望每年拉动GDP一个百分点。

从现已公布的智能电网建设方案来看，美欧将重点放在了配电侧，如科罗拉多州的波尔得市是美国第一个智能电网城市。每户家庭都安装了智能电表，人们可以很直观地了解当时的电价，从而把需消耗电能的事情，按电价安排在合适的时间段。电表还可以帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。同时，变电站可以收集到每家每户的用电情况。一旦有问题出现，可以重新配备电力。

美国智能电网的主要特征是：自愈、互动、坚强、优质电能供应、兼容各种发电和储能系统、活跃电力市场、优化资产和高效运行。而中国智能电网建设的重点在特高压输电侧，严格地说，由于绝大部分的电能消耗在低压侧，因此没有配电及用户侧的电网智能化，还不能成为一个完整的、严格意义上的智能电网，因此做为配电侧的低压电器，为智能电网建设做出贡献只是时间问题。

目前浙江正泰电器股份有限公司生产的部分产品，可以实现智能电网所需的个别功能，如NA8系列智能型万能式断路器。但是低压电器产品要为智能电网做出更大的贡献，急需完成下面的工作：

1 制订相关标准

初步估计，智能电网建设中涉及电力工程、信息技术和通信等方面，至少有上百个新标准出台，只有积极参与相关标准的制订工作，并在企业内部消化吸收这些标准，才能制造出智能电网建设所需要的产品。做为低压电器制造商，在新制订的相关标准中，除关注产品功能方面的标准外，还应重视智能电网所需产品试验方面的标准，目前，相对于非智能型低压电器，智能型电器仅有一些 EMC方面的强制性试验标准，而对 ZSI、逆功率保护、相序保护、过频保护、欠频保护等标准中并没有规定试验要求。制订一批智能电网方面的、开放性的标准规范，是我国电网实现智能化的当务之急。表 1是美国发布的首批智能电网相关的标准。

标准 应用AM I-SEC系统安全性需求 先进的量测基础设施（AM I）和智能电网端到端安全性ANSI C12.19/MC1219 收益量测信息模型BACnet ANSI ASHRAE 135-2008/ISO 16484-5 建筑自动化DNP3 变电和馈电设备自动化IEC 60870-6 / TASE.2 内部控制中心通信IEC 61850 变电自动化与保护IEC 61968/61970 应用层面能源管理系统界面IEC 62351 Parts 1-8 电力系统控制操作的信息安全IEEE C37.118 相量测量（PMU）通信IEEE 1547 电力公司与分布式发电（DG）之间的物理与电气互联IEEE 1686-2007 智能电子设备（IEDs）的安全NERC CIP 002-009 大型电力系统的网络安全标准NIST Special Publication (SP)800-53, NIST SP 800-82联邦信息系统的网络安全标准与指南，包括大型电力系统Open ADR(开放自动需求响应)价格反应灵敏和直接负载控制Open HAN 家庭区域网（HAN）设备通信、测量和控制ZigBee/Home Plug Smart Energy Profile家庭区域网设备通信和信息模型

2 双向可通信问题

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现。因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。同时通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络，只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。

3 提供不同用户的整体解决方案

国内传统的低压电器制造企业都专注于买元器件，而国际大公司除了能提供优质的电器元件外，更加重视整体解决方案，例如ABB公司，可以提供适合不同行业的整体解决方案，这样更易于在大型工程项目中赢得商机。研究并实现用户的整体解决方案，将智能化、可通信等功能植入整体解决方案中，就能更好的服务于用户，更好的实现智能电网所需功能。

4 注重新技术新工艺的应用

为了更好的服务于智能电网建设，低压电器产品不能仅仅在老产品基础上做简单的改进，应该注重新技术新工艺的应用，例如低压断路器中智能控制器用芯片，目前以日本瑞萨的16位单片机为主，可实现单向通信。为了满足双向、高速通信的需求，应该探索将新一代单片机、DSP等使用于低压电器产品。

5 适用于智能电网的低压电器应满足分布式能源接入电网的需要

随着节能环保理念的延伸及新能源的推广，风能、太阳能等清洁能源必将是未来发展的方向，而我国能源生产中心与能源消耗中心一般相距数千里，能让新能源并网销售是非常必要的，因此适合智能电网使用的低压电器需满足新能源等分布式能源的接入要求，例如逆功率保护、过电压保护、断相保护等。

6 加大研发投入，积极引进、培养相关人才

传统的低压电器产品只是机械与电气的结合，而新一代符合智能电网要求的低压电器，必须是软件与硬件相结合的产品，是机械、电气、电子、计算机等技术相结合的产品。因此传统低压电器人才还不足以完成智能电网用低压电器的开发工作，企业需加大研发投入，需引进、培养掌握上述新技术的、有经验的技术人才，才能完成智能电网用低压电器的开发。

7 持续提高低压电器产品的可靠性

使用于智能电网中的低压电器产品，如果操作或保护不可靠，即使它功能再先进，也不满足智能电网的要求。因此强化产品制造工艺，加强过程控制，实现精益化生产，确保产品可靠性是实现智能电网的根本。

总之，智能电网建设不仅市场潜力巨大，而且将对我们的生活带来实实在在的好处。建设坚强的智能电网，不只是为了展示先进的技术，或者仅着眼于解决某种局部性的问题，而是以先进的通信、自动控制、智能化元器件为基础，完成对整个电力网络的升级改造，最终达到电力网络运行更加可靠、经济、环保、高效、安全的目标。只有加快技术研究与产品开发，积极参与其中，企业才能为智能电网建设做出更大的贡献。