2015年6月28-29日，由中國電工技術學會主辦的“2015第十屆中國電工裝備創(chuàng)新與發(fā)展論壇”在京召開，主題為“能源互聯(lián)網(wǎng)時代下電工裝備的轉型升級之路”。為與讀者分享本屆論壇的成果，本文特采擷了論壇主題報告的主要觀點，希望讀者從中有所裨益。
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1、電力裝備領域解讀
陸燕蓀（原機械工業(yè)部副部長）
目前，電力裝備所面臨的形勢是：經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)要求電力裝備制造業(yè)必須向質量效益型轉變；新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革要求電力裝備制造業(yè)必須向智能制造轉變；環(huán)境保護與污染治理要求電力裝備制造業(yè)必須向綠色低碳轉變；制造大國向強國轉變要求電力裝備制造業(yè)必須實施創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略；“一帶一路”的戰(zhàn)略總體布局要求電力裝備制造業(yè)必須要加快實施“走出去”。
電力裝備重點任務：創(chuàng)新體系建設；新疆準東（高鈉高鉀）煤燃燒技術，更高效、趨零排放清潔煤電技術，高水分褐煤取水技術，1000MW級巨型水電機組技術，大型貫流、超高水頭和可變速抽水蓄能、沖擊式水輪發(fā)電機組技術，工業(yè)余熱余壓利用技術，城鎮(zhèn)廢棄物無害化處理技術，能源裝備領域電力電子應用技術，超導材料在能源裝備行業(yè)應用技術，基于實時監(jiān)測的設備運維技術、全壽命周期資產(chǎn)管理技術，數(shù)字化制造下的質量管理技術，輸變電設備數(shù)字仿真技術，能源裝備行業(yè)智能制造、綠色制造技術等重大技術開發(fā)。
高質量是制造業(yè)由大變強的主要途徑，也是重要標志之一。強調實施質量強國在實現(xiàn)“三步走”的戰(zhàn)略目標中具有重要的意義，質量在建設質量強國進程中發(fā)揮著決定性的作用。質量升級是產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化、經(jīng)濟發(fā)展升級的重要途徑。我國制造業(yè)面臨國內(nèi)外“雙重擠壓”的形勢，要求由數(shù)量速度型向質量效益性轉變，其核心是要推動我國經(jīng)濟實現(xiàn)“質”的跨越。
2、大能源觀下的電力系統(tǒng)控制與保護
薛禹勝（中國工程院院士）
中國在電力安全預警防御技術上引領世界，但是，至少在下述方面不能滿足需求：問題之一，充裕性問題被粗獷處理為固定比率的備用容量；問題之二，即使對穩(wěn)定性的研究也是在給定邊界條件下，故不能真實反映上下游環(huán)節(jié)的變化對電網(wǎng)的影響；問題之三，缺乏對外部環(huán)節(jié)的自適應能力。
能源分為三個層次：一次能源；二次能源；終端能源。電力流是一次能源與終端能源之間的綠色通道，但電力流畢竟只是能源流的一部分，即使在二次能源中也還有其它形式。因此，電網(wǎng)僅是能源網(wǎng)中的一部分。
綜合能源網(wǎng)之類的新概念必須不同于智能電網(wǎng)，也區(qū)別于“EnergyInternet”。大能源觀下，電力系統(tǒng)監(jiān)控與分析的概念也需要延伸：電廠與電網(wǎng)，設備與系統(tǒng)，博弈與機理的交互影響；技術措施、經(jīng)濟領域與管理決策；能源、經(jīng)濟與環(huán)境的綜合分析與控制；多領域、跨學科的系統(tǒng)工程。自適應的多道防線是重要的發(fā)展趨勢。全面提升應對高風險極端事件的能力：勿以概率小而不設防，也勿因太自信而不思進；“XX年不遇”的準則并不科學。
3、全球能源互聯(lián)網(wǎng)基本理念
王益民（國家電網(wǎng)公司總信息師）
全球能源互聯(lián)網(wǎng)是堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的高級階段，核心是以清潔能源為主導，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各國各洲電網(wǎng)廣泛互聯(lián)，能源資源全球配置，各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展，各類電源和用戶靈活接入的堅強智能電網(wǎng)。功能是將風能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶；優(yōu)勢是服務范圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳；特征是網(wǎng)架堅強、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是特高壓電網(wǎng)，特高壓輸電將輸電距離提升到2000~5000公里乃至更遠，賦予電網(wǎng)更大范圍調配資源的能力。到2050年，基本建成全球能源互聯(lián)網(wǎng)，逐步實現(xiàn)清潔能源占主導的目標。
國家電網(wǎng)公司積極開展關鍵技術研究：電源技術重點創(chuàng)新領域包括風電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電、分布式發(fā)電等清潔能源發(fā)電技術；電網(wǎng)技術進一步研究超遠距離、超大容量輸電技術，特高壓電網(wǎng)將成為全球能源互聯(lián)的骨干網(wǎng)架；儲能技術重點是提高功率密度與能量密度、儲能和可再生能源聯(lián)合運行技術；信息通信技術要加快發(fā)展應用光纖、移動、衛(wèi)星、量子通信技術，及泛在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、圖像識別、云計算、大數(shù)據(jù)等信息技術。
4、中國清潔能源發(fā)電的創(chuàng)新與發(fā)展
周鶴良（原機械工業(yè)部電工局局長）
我國電源結構以煤炭作為主體能源地位、以煤為主的能源結構、以煤電為主的格局，短期內(nèi)不會改變。在能源結構短期內(nèi)無法大規(guī)模調整的現(xiàn)狀下，煤炭的清潔高效利用是解決我國能源和環(huán)境問題的核心。應該堅持優(yōu)化發(fā)展煤電，高度重視煤炭清潔高效發(fā)電。如何解決煤炭清潔燃燒問題，就是要借鑒上海外高橋第三發(fā)電廠（簡稱上海外三）的節(jié)能減排的經(jīng)驗。上海外三的實踐證明，煤電的清潔高效利用有很大的潛力，節(jié)能有很大的空間，發(fā)展前景廣闊。
30多年來，經(jīng)過我們科技人員的努力，我國火電機組的供電煤耗、粉塵、二氧化碳、氮氧化合物排放逐年下降，出現(xiàn)了一批清潔高效運轉、超低排放的電廠。但是，將來的任務依然很艱巨。現(xiàn)在，全國還有8000萬千瓦超高壓煤電機組，以及4億千瓦亞臨界煤電機組進入跨代升級改造。
建議：大力發(fā)展新能源低碳經(jīng)濟；對傳統(tǒng)火電機組進行清潔、節(jié)能、高效改造；繼續(xù)發(fā)展更為清潔、節(jié)能、高效的燃煤電廠；把煤電的清潔高效和新能源低碳經(jīng)濟放在同等地位上，傳統(tǒng)煤炭資源與新能源并重發(fā)展。
5、智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術發(fā)展研究
王繼業(yè)（中國電力科學研究院副院長）
能源互聯(lián)網(wǎng)是“互聯(lián)網(wǎng)+”與能源革命催生下的新業(yè)態(tài)，是電力能源領域的工業(yè)4.0。關于能源互聯(lián)網(wǎng)的定義尚未達成共識，現(xiàn)階段沒有必要給出定義?！白陨隙隆钡恼咧贫?、戰(zhàn)略部署和“自下而上”的市場培育、商業(yè)模式形成相結合。
能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要相關政策、法律、市場機制的支持，需要用戶認同和參與。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，將衍生出新的商業(yè)模式，如：綜合能源服務公司或售電公司、分布式能源管理創(chuàng)新模式的虛擬電站、從事儲能業(yè)務的公司、具有互聯(lián)網(wǎng)卡位功能的充電設施和智能表計、從事能源交易和資產(chǎn)服務的能源交易平臺。
能源互聯(lián)網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)應用如下。1）用能數(shù)據(jù)：預測消費需求；用戶行為分析為用能服務、能效管理、需求響應提供依據(jù)；電動汽車充放電管理。2）全球能源數(shù)據(jù)共享：支持全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃；支持全球能源互聯(lián)網(wǎng)調度運行；提高資產(chǎn)利用率。3）城市能源融合：支持多能系統(tǒng)互通、相互轉化；開發(fā)城市能源地圖，指導城市能源系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃；指導居民高效用能，便利生活。
中國電科院大數(shù)據(jù)研究目標是提升對公司全方面技術支撐能力，探索建立以數(shù)據(jù)分析服務為核心的服務新模式。當前目標：可掌握電力大數(shù)據(jù)研究方法論，建立電力大數(shù)據(jù)標準體系；可開發(fā)完成電力大數(shù)據(jù)平臺，為大數(shù)據(jù)應用奠定基礎；可掌握負荷預測、負荷建模、用戶用電行為、社會經(jīng)濟分析等典型應用的大數(shù)據(jù)分析模型；可建立涵蓋大電網(wǎng)運行、輸變電運行、配電運行、用戶服務及新能源領域的大數(shù)據(jù)應用，為其余領域大數(shù)據(jù)應用提供指導。
6、先進輸電技術創(chuàng)新與實踐
湯廣福（國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院副院長）
圍繞我國能源發(fā)展的重大技術需求，加強特高壓直流輸電、柔性直流輸電、靈活交流輸電等領域的共性技術研究，發(fā)展直流電網(wǎng)基礎理論，推動輸電系統(tǒng)電壓、容量和效率提升。重點進行以下工作：解決一批基礎性科學問題；研發(fā)一批原創(chuàng)性輸電裝備；構建一系列通用性研發(fā)平臺；主導一批技術標準的制修訂；匯聚一批國內(nèi)外高端人才。
展望：1）超特高壓靈活交流輸電技術是解決交流輸電容量瓶頸問題的重要技術，對于強化電網(wǎng)結構、保障電網(wǎng)安全運行具有強有力的支撐作用；2）特高壓直流輸電技術是解決我國遠距離大容量電能輸送問題的有效手段，對于我國區(qū)域性新能源并網(wǎng)和消納，多端直流和直流電網(wǎng)技術將是有效的補充；3）未來的十年將是我國直流電網(wǎng)技術和建設快速發(fā)展的階段，強交強直的交直流互聯(lián)電網(wǎng)將成為我國電網(wǎng)架構的基本形態(tài)。4）隨著可關斷器件、直流電纜制造水平的不斷提高，柔性直流輸電將會成為直流電網(wǎng)中最主要的輸電方式；5）預計在5～10年時間內(nèi)，世界范圍內(nèi)將有望建成以柔性直流為基礎、主干網(wǎng)為500kV及以上等級、10GW及以上輸送容量為主的區(qū)域性直流電網(wǎng)。
7、發(fā)展智能制造，提升電工裝備
郝玉成（中國機械工業(yè)集團有限公司中央研究院副總工程師）
中國是制造業(yè)大國，發(fā)展智能制造戰(zhàn)略是我們的不二之路。制造過程和制造設備的智能化，是工業(yè)發(fā)展的基礎和動力；智能工業(yè)機器人是“特殊的硬件+復雜的軟件=信息化產(chǎn)品”；平臺之爭本質是“平臺+領先”=“創(chuàng)新方式先進”+“核心技術領先”；路徑之賴的本質是智能制造的“指數(shù)技術”創(chuàng)新成為智能的核心技術；方法之變本質是先進技術帶來生產(chǎn)方式的變革，企業(yè)管理模式的變革；格局競爭之本是強國=大國 =贏家+通吃=巨額財富。
提升電工裝備智能化的途徑。1），制定電工行業(yè)智能制造發(fā)展戰(zhàn)略：戰(zhàn)略的意義、目標、路徑、重點；分析“新能源、新材料、新制造”帶來的新機遇；研發(fā)能源技術與信息技術深度融合的新產(chǎn)品、新系統(tǒng)；分析企業(yè)的市場與機遇；理清企業(yè)發(fā)展的目標與路徑；制定企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略與計劃。2）融入智能制造新技術，提供電工智能新產(chǎn)品：先進傳感器、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)軟件、互聯(lián)網(wǎng)技術；電機技術與伺服電機技術；傳動系統(tǒng)技術與智能機器人技術；智能制造的新部件，新系統(tǒng)；智能制造新模式催生的新產(chǎn)業(yè)、新企業(yè)。3）應用智能制造新技術，提升電工裝備智能化：智能裝備新技術；智能工廠新技術；企業(yè)軟件新技術；能源產(chǎn)品與設備的信息化、網(wǎng)絡化、智能化；電力系統(tǒng)與網(wǎng)絡的信息化、智能化、大數(shù)據(jù)、云計算。
8、智能高壓開關設備技術
劉有為（中國電力科學研究院技術戰(zhàn)略研究中心副主任）
2009年，國家電網(wǎng)公司提出智能高壓設備的新概念：測、控、監(jiān)、保、計整體設計；智能控制——提升效率、簡化結構、友好操作；智能評估——支持電網(wǎng)優(yōu)化控制。進行新一代智能站應用，初步建立了技術標準體系：GB/T 30155 智能變電站技術導則；DL/T 1411 智能高壓設備技術導則；DL/T 1440 智能高壓設備通信技術規(guī)范。
智能化的目標是：1）智能聯(lián)閉鎖，其優(yōu)點是大大簡化了開關設備機械聯(lián)閉鎖結構，關鍵技術是位置感知及智能聯(lián)閉鎖邏輯；2）順序控制，其優(yōu)點是操作無需人工見證，顯著縮短操作時間，提升電網(wǎng)可靠性水平，關鍵技術是位置精確感知；3）選相位控制，其優(yōu)點是降低操作過電壓，減少合閘涌流，延長斷路器壽命，關鍵技術之一是信息流融合、長期靜置后的分合閘時間特性；4）智能告警，其優(yōu)點是支持實現(xiàn)主動控制與保護技術，對電網(wǎng)運行控制帶來革命性影響，關鍵技術是運行可靠性、控制可靠性、負載能力的感知及在線評估技術。
智能高壓開關設備關鍵技術涉及：智能聯(lián)閉鎖控制；精確位置感知技術；選相位控制技術；業(yè)務融合及信息流融合；智能告警；物理和數(shù)值仿真技術。
9、能源互聯(lián)網(wǎng)思考與探索
高峰（清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院副院長）
能源互聯(lián)網(wǎng)將帶來巨大的價值。能源互聯(lián)網(wǎng)分為三個層級，物理基礎是多能互聯(lián)能源網(wǎng)絡、實現(xiàn)手段為信息物理能源系統(tǒng)、價值挖掘為創(chuàng)新模式能源運營。能源互聯(lián)網(wǎng)本質特征是：新能源高滲透接入；能量信息深度融合；多方主體廣泛參與；能源具備商品屬性。
隨著能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從低效率向高效率的過程中，將會涌現(xiàn)非常多的商業(yè)模式，甚至出現(xiàn)顛覆性的商業(yè)模式。能源互聯(lián)網(wǎng)的每個產(chǎn)業(yè)鏈條與互聯(lián)網(wǎng)相結合，都可以產(chǎn)生各式各樣的商業(yè)模式。清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院成立于2015年4月24日。研究院以推動我國能源互聯(lián)網(wǎng)科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標，充分吸納校內(nèi)外能源相關領域的優(yōu)勢科研力量，大力推動學科交叉融合，開展能源互聯(lián)網(wǎng)核心技術研究，力爭攻克關鍵前沿科技難題、取得突破性創(chuàng)新研究成果。
10、新能源互聯(lián)網(wǎng)應用探討
劉雷（陽光電源股份有限公司項目經(jīng)理）
智慧光伏云是陽光電源最新推出的集團級光伏電站運維平臺。該平臺是針對數(shù)量眾多，分布廣泛的大型地面光伏電站、分布式電站以及集團化管理的特點而開發(fā)的一套運維平臺方案。
該產(chǎn)品可以為集團用戶建立標準化的運行維護管理平臺，實現(xiàn)旗下所有光伏電站的實時標準數(shù)據(jù)信息共享、電站透明化管理、電站設備故障預警、遠程專家咨詢和大數(shù)據(jù)分析、知識庫建設等功能，可節(jié)省運維成本（LCOE）、提高電站自動化及專業(yè)化程度。同時，智慧光伏云還擁有自動結算功能，可通過綁定銀行賬戶，實現(xiàn)電站業(yè)主、用戶、電網(wǎng)的多方電費自動劃撥結算。
智慧光伏云可為客戶大幅節(jié)省電站運行維護成本并提升發(fā)電量，每年預計可提升光伏電站收益3-7%。該系統(tǒng)平臺可管理總計100GW的光伏電站，支持地面、屋頂以及戶用各種類型的應用，非常適合擁有多個光伏電站的集團客戶，能大幅提升光伏電站運營的集團化、精細化和平臺化。
11、未來電器的轉型升級之路
樓洋（蘇州未來電器股份有限公司總經(jīng)理）
公司產(chǎn)品線在豐富、完善萬能式斷路器（框架斷路器）附件、塑殼斷路器附件這兩條產(chǎn)品線的同時，拓展微型斷路器產(chǎn)品線。2012年研制成功的微型斷路器電動操作機構不但填補了國內(nèi)空白，更是處于國際領先水平，獲得了5項發(fā)明專利，7項實用新型專利。并以此為基礎，陸續(xù)推出了自動重合閘保護器、自復式過欠壓保護器、預付費電表專用斷路器、超小體積的微斷雙電源自動轉換開關等一系列智能控制與保護類產(chǎn)品。
公司以工業(yè)4.0為導向，大力實施生產(chǎn)裝備的自動化基礎改造，為注塑、線路板等零部件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供有力的裝備基礎，再結合相應產(chǎn)品，與外資先進企業(yè)合作，逐步建立一個柔性的高度信息化的智能制造車間。力爭將未來電器的生產(chǎn)制造及質量控制水平推向一個全新的高度。
2014年底，未來電器依據(jù)市場形勢，結合自身實際情況，繼續(xù)制定“七五戰(zhàn)略規(guī)劃”，提出了以打造“Witera未來電器”品牌為一個中心，以堅持立足實業(yè)、積極融入資本市場為兩個基本點，以智能制造、客戶需求、效率翻番為三個聚焦點，以優(yōu)化人才結構驅動、科技手段拉動、持續(xù)創(chuàng)新推動、縱橫合作助動為四個發(fā)展主動力，最終實現(xiàn)“營業(yè)收入、企業(yè)效益、人均效率、人均收入、社會貢獻”五項指標翻番的目標。
12、工業(yè)4.0—互聯(lián)網(wǎng)思維下新產(chǎn)業(yè)革命
楊斌（菲尼克斯（中國）投資有限公司戰(zhàn)略部總監(jiān)）
工業(yè)4.0為德國提供了一個機會，進一步鞏固其作為全球生產(chǎn)制造基地、生產(chǎn)設備供應商和信息業(yè)務 解決方案供應商的地位。但它已成為全球化制造業(yè)革命的引導，無疑也是中國制造業(yè)的最難得機遇。工業(yè)戰(zhàn)略4.0標志著工業(yè)生產(chǎn)進入了互聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡物理生產(chǎn)系統(tǒng)將形成第四次工業(yè)革命的基礎。工業(yè)4.0戰(zhàn)略下的未來制造系統(tǒng)將是智能自適應化，機電控制模塊化，互聯(lián)移動實用化PLM管理一體化。
互聯(lián)網(wǎng)自動化是工業(yè)4.0 戰(zhàn)略的關鍵，其應用技術包括數(shù)字工廠、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、無縫一致的通信技術、Web 2.0、云計算和大數(shù)據(jù)、機器與機器之間的通信（M2M）、軟件技術、智能傳感技術、物聯(lián)網(wǎng)、信息物理系統(tǒng)CPS、嵌入式控制技術、機械制造設計技術等。
菲尼克斯是德國工業(yè)4.0平臺的重要成員，公司支持并積極推動中德工業(yè)4.0戰(zhàn)略合作，成立菲尼克斯電氣智能戰(zhàn)略推進聯(lián)盟，并積極與國內(nèi)機構合作開發(fā)以工業(yè)4.0為導向的智能工廠。菲尼克斯認為，實現(xiàn)中國工業(yè)4.0的四部曲是：生產(chǎn)制造自動化；流程管理數(shù)字化；企業(yè)信息網(wǎng)絡化；智能制造云端化。
13、基于網(wǎng)絡式保護原理的配電網(wǎng)自愈控制新技術
袁欽成（北京科銳配電自動化股份有限公司副總經(jīng)理）
網(wǎng)絡式保護采用對等式的通信網(wǎng)絡，發(fā)生故障時，線路上的開關控制器之間互相通信，收集相鄰開關的故障信息，分析定位得出故障的具體位置，進而控制距離故障點最近的開關跳閘。對等式網(wǎng)絡保護采用了一種全新的保護配合思路，能盡可能地縮小故障影響的用戶范圍，并避免了傳統(tǒng)保護中電流和時間級差配合實現(xiàn)困難的問題。
根據(jù)當前配電網(wǎng)的運行方式，對等式網(wǎng)絡保護算法分為對等式網(wǎng)絡保護的開環(huán)模式和對等式網(wǎng)絡保護的閉環(huán)模式兩種。網(wǎng)絡式保護可根據(jù)開關類型不同，整定不同的功能。網(wǎng)絡式保護具有很好的適用性。網(wǎng)絡式采用對等式的通信網(wǎng)絡，令終端之間互相通信，發(fā)生故障時，終端之間通過故障信息共享來收集相鄰終端的信息，分析定位得出故障的具體位置，進而控制距離故障點最近的開關速斷跳閘。
配網(wǎng)故障自愈處理過程的三個階段：1）故障發(fā)生瞬間，故障的開斷和清除。網(wǎng)絡式保護在40毫秒內(nèi)保護出口，100ms完成故障切除。2）故障處理的第二階段，故障區(qū)段的隔離和是非故障區(qū)域的恢復供電。智能終端速斷保護跳閘的同時將跳閘信息發(fā)送給相鄰開關，故障點后的開關短時間內(nèi)跳閘。處于分閘狀態(tài)的聯(lián)絡開關收到該故障隔離信息，則啟動合閘功能，以恢復非故障區(qū)域供電。3）故障處理的第三個階段是故障點的定位和排除故障。一系列在線安裝和運行智能短路、接地二合一的故障檢測、指示的自組網(wǎng)故障指示器，能夠自動組成一個信息網(wǎng)絡、自動路由，無線通信將故障信息通過中繼器上傳至智能終端，配合實現(xiàn)分支線路的精確故障定位。
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