數字化變壓器產業發展 需求決定價值！
發布時間:
Nov 29,2022
“雙碳”目標的提出，標志著我國能源結構面臨新的變革。當前，我國正著力積極構建更加強大的新型電力系統，提升新能源消納和存儲能力，電力設備迎來嶄新的機遇。
在電力系統中，變壓器是電網中能量轉換和傳輸的核心，是電力系統中最昂貴和關鍵的設備之一，主變壓器等主設備更是電網安全可靠運行的基礎。電網的數字化、智能化要求傳統變壓器升級改造，變壓器產業數字化風口已經到來。
變壓器在線監測的數字化魅力
在電力變壓器領域，提到“分接開關”，首先想到的就是德國萊茵豪森集團（以下簡稱MR公司）。而隨著變壓器市場快速發展MR變壓器服務和業務的需求量逐漸增大，提升變壓器服務成為MR新一階段的市場著力點之一，變壓器的生產正在從量變向質變進行轉變。2022年10月，MR中國“ETOS?探索之旅2022”主題路演活動再次啟程，從10月19日起，為期一月，MR將途經七省九市11個站點，總路程將超過7000km。在江西南昌，MR帶著全新打造的ETOS?嵌入式變壓器操作系統走進了江西變壓器科技股份有限公司，讓人們更近距離的感受變壓器數字化的魅力。
從分接開關到變壓器數字化解決方案，MR不斷推陳出新，擁抱市場的新需求。MR中國區總經理石德先生表示，“過去的100年時間里，MR始終專注于分接開關領域。數字化浪潮下，MR在提供變壓器分接開關的基礎上，也希望結合自身長期以來所積累的經驗為客戶提供更多增值服務，努力成為一站式方案提供商。”
在電力系統中，變壓器的地位至關重要，一旦發生故障，可能產生嚴重后果。我國目前在運的變壓器數以萬計，以湖南電網為例，在運35千伏及以上主變壓器超過3500余臺，變壓器設備更新改造壓力加大、故障風險累積、維護成本上升。因此如何精準掌控變壓器的健康狀態對電網安全至關重要。
一般情況下，為了保障變壓器安全穩定運行，運維單位主要依靠定期“體檢”確定設備狀態。然而，變壓器在運行過程中受到運行溫度、振動等外界因素影響，可能會產生缺陷或發生原有缺陷進一步發展的情況，給生產運行帶來隱患。如果能通過變壓器油色譜分析、運行溫度以及氣體監測等數據分析反饋，提前發現缺陷，提前掌握變壓器的健康狀態，將進一步保障設備的可靠運行，提升設備的使用壽命。
MR中國客戶支持主管眭璐向北極星電力網介紹到，變壓器狀態監測的一個重要手段就是油色譜分析，油色譜分析能夠幫助發現主變壓器高溫過熱、局部放電、火花放電和電弧放電等隱患。如何整合主變壓器油色譜分析數據、基本臺賬信息和關鍵運維參數等數據資源，挖掘數字價值，是提升主變壓器運維質效的關鍵。
據介紹，傳統方式下油色譜分析要采用人工線下做報表的方法，存在管控周期長、無法及時跟蹤主變壓器異常狀態等難題。隨著信息化、數字化技術以及傳感器技術在變壓器運維環節的應用，油色譜分析管控也迎來了數字化技術的加持。
“DGA 9就像是一個小型的分析實驗室！”MR中國客戶支持主管眭璐向北極星電力網介紹到，MR MSENSE?DGA 9在線油液分析裝置全面聚焦變壓器，可提供故障氣體的連續和可靠反饋，實現異常狀態的早期預判，總體提高系統運行安全的可靠性，有效避免各種事故發生。同時，配置的ETOS?在線監測系統，可實現對開關運行狀態的在線監測。
MSENSE?DGA 5/9
據了解，相較于常規解決方案測試采用光譜法、設立基礎支撐安裝單獨的箱體、連接兩根油管完成進油和出油不同，MSENSE?DGA 9的測試方法采用近端紅外線法，在產品壽命周期內不需要配備校驗氣體，免除了維護過程，有效節省了客戶的運維成本。
同時，MR為客戶量身定制ETOS?智能控制柜，額外嵌入了變壓器管理系統、自動電壓調整器、冷卻器控制、端子箱、信號集成遠傳等功能。通過ETOS?控制柜中央處理單元中的集成網絡服務器，可以在控制室對變壓器進行監測和智能控制。
MR中國區總經理石德先生在與北極星電力網的交流中提到，MR中國除了為用戶提供高質量的監測設備外，還可以為用戶提供開放式、模塊化的系統解決方案。電力系統智能化、數字化水平不斷提升，MR研發的ETOS?系統正是一個應運而生的產品。ETOS?系統集成了監控與安全設備、先進傳感器、用于調控和監測的現場設備，可以有效進行變壓器監測和數據的傳輸和交互，并根據客戶的需求和數據可以量身定制，幫助客戶優化成本結構。”
“通過客戶反饋，MR ETOS?系統的使用解決了實際工作中的很多問題，極大的提升了變壓器運行的可靠性。”作為MR中國的合作方，江西變壓器科技股份有限公司（下稱“江變”）總經理徐海軍也表示，受多種方面因素的影響，在電力設備中，變壓器的智能化、信息化程度相比于其他設備是落后的，相對而言有著很大的市場空間，數字化的未來非常值得期待。而設備廠商可能缺乏信息化、智能化的研發能力，借助于MR的技術優勢能夠更好的實現產品的先進性，幫助客戶實現業務需求。
徐海軍總經理進一步表示，隨著“雙碳”目標的提出，我國新能源迎來了嶄新的發展局面。在新形勢下，江變也緊跟市場步伐，不斷引進人才，開拓新能源市場，相信未來在新能源領域將會與MR公司有更多的合作機會。
需求決定數字化未來
隨著變壓器需求增量逐漸放緩趨于穩定，國內的變壓器廠家正慢慢地靜下心來對現有產品進行升級，提高競爭性。
2021年，工業和信息化部聯合市場監管總局、國家能源局聯合發布的《變壓器能效提升計劃(2021-2023年)》文件中明確了變壓器的數字化、智能化發展方向。
“變壓器的數字化和數字化變壓器其實是變壓器數字化發展過程中的兩個階段，就目前而言，數字化變壓器還是一個很遙遠的未來。”MR中國區總經理石德先生坦言，當前階段主要還是通過開發傳感器、分析監測裝置提升變壓器的信息采集手段來實現更為精準的變壓器監測。
需求決定價值！江西變壓器科技股份有限公司總經理徐海軍也對北極星電力網表示，無論是數字化變壓器還是變壓器的數字化改造，都取決于用戶有著怎樣的數字化服務需要。圍繞需求來開展工作，有的放矢，則事半功倍。
據了解，國家電網正試點推進變壓器狀態評估及健康診斷系統，系統能夠收集變電主設備的全維度狀態數據，應用設備健康中心中的變壓器狀態智能評價分析模型自動分析設備臺賬信息、實時運行狀態、在線監測數據、帶電檢測結果、反措排查、不良工況、缺陷、檢修、試驗等數據，進行自主實時診斷并提前發出預警，實現設備智能管理、智能評價及主動預警功能，輔助運檢人員進行設備預警、缺陷分析及決策處理。
“十三五”期間，智能運檢白皮書發布，國網公司提出建設智能運檢的工作任務，依托“云大物移智”等多種現代通信技術，推進運檢的智能化深度融合工作，構建“二維互動感知-四類融合分析-三層集約管控”的智能運檢體系。從而實現設備本體與傳感器一體化、基于物聯網的互聯感知等兩個維度的設備狀態信息互動感知；實現環境預警數據、設備評價大數據等的深度融合分析。
2021年國網河北電力借鑒重癥監護醫學領域技術，將先進的檢測、傳感、通信、計算機分析技術運用到變電設備監測中，搭建變電站重癥監護系統，系統通過超聲、高頻、特高頻局放、振動、接地電流、射頻等6類傳感器進行變壓器的實時監測、預警。可實現變壓器運行狀態的數據采集和分析處理，為設備狀態評估和檢修決策的制定提供重要依據。
MR公司所設計的ETOS?系統從放電、氣體監測、異常振動等多方面響應市場需求。據了解，通過ETOS?系統平臺用戶可以隨時查看到該區域重過載主變壓器數量，以及設備信息、重過載發生時間、累計時長等信息。設備存在重過載問題或設備負載率大幅波動時，系統會自動生成預警短信，通知變電站值班人員分析研判主變壓器負載率運行曲線等。
“用戶的需要決定了產業的基本發展方向。”石德先生非常認同這一說法。他進一步表示，MR公司在10多年前就意識到了變壓器數字化及智能化是傳統的變壓器產業的未來發展方向，并為此結合公司近百年來在變壓器控制領域的經驗進行了規劃和布局，確定了為變壓器數字化、智能化提供解決方案的戰略，應對不同用戶的不同需求，推出了具有MR特色的數字化、智能化產品。
自進入中國市場四十多年以來，MR不斷加強與本土伙伴的合作，加深彼此的信任，推動電網的不斷發展。基于ETOS?的優勢，MR已經攜手國家電網在一些改造項目上使用ETOS?產品。據了解，國家電網第一個±800kV復龍換流站，共28臺變壓器全部選用MR開關。近期MR中國和國家電網公司也簽約了相關特高壓合作協議，其中白鶴灘等多個項目也將選用MR的ETOS?系統。
最后，MR中國區總經理石德先生向北極星電力網表示，一直以來，中國都是世界能源領域的重要參與者、全球電網不可或缺的建設力量，有著巨大的市場空間以及可能性。中國的執行能力非常強大，這在輸變電領域有著有目共睹的體現。隨著中國電力數字化、智能化進程的逐步加深，相信MR ETOS?數字化解決方案將在其中扮演重要的角色，為中國的電力事業提供更加可靠的保障。
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