★本刊记者/文晓

德国倍福自动化有限公司风电行业经理 王宁强

当前，全球电力能源产业正加速以数字化转型驱动智能化、低碳化发展。我国在“双碳”目标指引下，近年来围绕能源数字化、智能化发展推出系列政策，推动产业转型纵深发展。作为一家技术驱动型企业，德国倍福自动化有限公司一直以创新自动化、数字化技术助力电力能源行业可持续发展，在风力发电、太阳能发电等行业取得累累硕果。值此专题之机，本刊记者特采访德国倍福自动化有限公司风电行业经理王宁强，畅谈电力能源行业未来发展趋势及倍福助力行业智能转型的战略布局。

记者：倍福可为电力能源行业提供哪些产品或解决方案？有何特色和优势？

王宁强：倍福的产品在电力能源行业有广泛的应用，特别是在风力发电行业中具有突出优势。倍福作为PC控制技术的领导者，其CX系列的嵌入式PC产品具有高性能、高可靠性、大存储空间和开放性等特点，再结合TwinCAT软件、种类丰富的I/O模块和多种现场总线接口，非常适用于风力发电机组这种无人值守的智能化大型设备的控制。由倍福开发的EtherCAT总线由于其高速度、高实时性、高同步性以及低成本的特点，目前已成为风力发电机组中的最主流的总线技术。另外，倍福针对电力能源行业还推出了多款三相电力测量模块和电流互感器产品，既可以实现20ksps的电流、电压原始数据的高速、高精度采集，也可实现电流、电压、频率、功率等有效值的测量。倍福电力测量方案还具有独特的优势，基于EtherCAT的分布式时钟技术，用户可以灵活地搭建一个高性价比的分布式电力测量系统。例如，可以仅在一个测点上测量电压的同时，还在多个测点上测量电流，然后分布在各个测点的模块可根据同步获取的电压数据自动计算出每个测点的功率、频率、电量等信息，从而可以节省多个电压测量模块和相应的传感器，其中电压测量数据的时间同步可由EtherCAT实现。

记者：倍福近年来在电力能源行业发展情况如何？您感受到电力能源行业自动化市场正在发生着哪些变化，呈现出哪些特点？

王宁强：近几年来，倍福在继续保持风电行业的领先地位的基础上，在储能行业也取得了很大的进展。倍福的开放式PC控制技术在储能EMS、PMS、BMS等系统中都有大量的成熟的应用。倍福控制器支持IEC60870以及IEC61850电力规约，可以很方便地实现与调度系统和PCS等其它电力设备的通讯。随着“3060”战略的推进，近年来新能源持续快速发展。2023年上半年，全国风电、光伏新增装机在1亿千瓦以上，累计总装机约8.6亿千瓦，占全国发电总装机的30.9%。由于新能源固有的随机性、波动性、间歇性特征，使得高比例接入电力系统后，大幅增加了电力系统调节难度，因而储能设备在电网中所发挥的作用越来越重要。借助新型储能的快速响应能力，可以解决新能源短时波动性问题，提升系统一次调频能力，提高新能源并网性能。储能系统的应用以及智能电网的建设为自动化厂商带来了新的机遇，很多先进技术在电网中得到广泛应用，比如大数据、云计算、人工智能、机器视觉。拥有领先技术的工业自动化厂商也越来越多地参与到电力自动化市场当中，其提供的产品与方案可以与原有的智能电网设施高度融合与集成。

记者：当前，人工智能、大数据、云计算、边缘计算、工业互联网等新一代信息技术得到快速发展与应用，新技术如何影响电力能源行业，催生哪些新应用场景？

王宁强：当前人工智能、大数据、泛在物联网等技术已得到广泛的关注。随着可再生能源占比的提高，智能电网将逐渐成为未来能源的重要方向。智能电网将物联网技术、人工智能技术、大数据技术等先进技术相融合，提高电力系统信息化水平、配电系统的智能效率和供电能力，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。AI技术在设备巡检、新能源发电功率预测、设备故障诊断等方面的应用可显著提高电力系统的智能化水平。人工智能和大数据等技术均依赖于数据的驱动，电力系统的发、输、配、用各个环节均存在海量的数据。在这个数据采集的过程中，物联网技术能够实现数据采集自动化，而且可以方便地将这些分散的数据传送给人工智能，大数据或者云计算系统进行存储、分析、训练等。

记者：当前电力能源行业面临哪些机遇和挑战？针对此倍福有何战略布局？

王宁强：在双碳目标的引领下，智能电网行业正处于快速发展的阶段，市场规模不断扩大。智慧电网通过智能监控和调度，能够更加准确地预测和应对电力负荷波动，实现电网与分布式能源、储能设备的协同运行，促进可再生能源的大规模接入和高效利用，提高能源效率，提高电网的稳定性和可靠性。实时的电力数据的监测以及电力系统的预测和协同调度等需求，将推动相关智能控制设备和智能传感器等市场需求的增长。

传统的电力行业是相对比较封闭性的一个行业，其特殊的信息系统与上述新技术的互操作性是一个挑战。比如电力行业广泛应用的电力通讯规约与工业自动化领域的现场总线通讯、工业以太网通讯以及物联网采用的MQTT通讯相比过于庞大，而且难以相互兼容。为了确保各个系统和设备之间能够协同工作，需要付出非常高的设备成本和人工成本。因此需要制定统一的技术标准，以确保各个系统和设备之间能够无缝协同工作。

倍福持续地扩展和优化电力测量相关的软硬件产品，目前可提供从电流互感器到电力测量模块以及从物联网通讯到数据分析软件的全流程无缝集成的电力测量系统。另外，EtherCAT出色的通讯性能在储能系统的快速动态响应，新能源场站的一次调频等要求快速响应的应用场景有非常突出的优势，倍福借助其在EtherCAT产品和技术方面的优势不断地拓展智能电网行业中新的应用场景。

记者：针对倍福在电力能源行业所从事领域，从技术及应用发展角度您认为具有怎样的趋势？

王宁强：网络化、智能化建设是电力行业的一个大趋势，可以增强电网的可靠性，提高能源效率，加强新能源的适应性及电力系统的可拓展性，更好地适应市场和社会的需要。网络化、智能化设备是其重要的组成部分，而这正是倍福基于PC的开放控制技术最突出的优势。网络化需要将电力系统中的各个节点、设备、分布式能源等进行互联互通，实现各个节点之间的信息共享和资源共享。倍福可以提供覆盖几乎所有常用工业现场总线和工业以太网标准的硬件接口以及支撑物联网通讯的一系列软件产品。智能化建设是将电力系统中的各个节点、设备进行智能化改造和升级，实现设备可视化、智能化控制和运维。倍福基于PC技术及TwinCAT3软件的技术方案可将机器学习、机器视觉、物联网、大数据等技术原生地集成到一套控制系统当中，应用于电力系统发、输、配、用各个环节，助力电力系统进行全面升级改造。

摘自《自动化博览》2023年9月刊