配電企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之道(配電企業(yè)如何在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中立于不敗之地)-施耐德電氣

　　概要

　　分布式能源(DER)和互聯(lián)互通的數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展給行業(yè)帶來了巨大變化，其中，配電企業(yè)所受到的影響要比其他企業(yè)更為深刻。要想在這場變革中取勝，配電企業(yè)必須制定有效的戰(zhàn)略來充分利用數(shù)字化趨勢，如物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)(IT)與運營技術(shù)(OT)融合、大數(shù)據(jù)和分析以及互聯(lián)互通的智能技術(shù)，并調(diào)整相應的政策和市場框架，將數(shù)字化變革真正轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

　　簡介

　　配電行業(yè)正在全球范圍內(nèi)經(jīng)歷一場巨大的變革。

　　分布式能源(DER)只是這場變革的開端。過去的配電系統(tǒng)側(cè)重于集中發(fā)電和無源負載，且無法應對日益增加的能耗、復雜性及分散化發(fā)電需求。傳統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)未將分布式、用戶自主控制的能源資產(chǎn)提供的負載考慮在內(nèi)，例如屋頂太陽能、微電網(wǎng)、靈活的需求側(cè)資源、分布式蓄電和電動車等。

　　從更廣的層面看，盡管還不普遍，但這正在造成各種形式的斷電。發(fā)電正在變得日趨分散化, 引導著新的參與者們。大家緊密協(xié)作，都在為分散化的發(fā)電市場發(fā)揮著各自的作用。這些變化的形式因地理、歷史、經(jīng)濟及其他因素的不同而又有所差異。

　　在現(xiàn)存所有市場參與者中，這場變革對配電企業(yè)的影響最為深遠。配電企業(yè)必須要同時迎接更為復雜的網(wǎng)絡體系和更徹底的業(yè)務變革所帶來的雙重挑戰(zhàn)。這場變革很可能將重塑其運營流程、技術(shù)體系以及經(jīng)濟和營收模式。

　　在本文中，我們將認識到數(shù)字化轉(zhuǎn)型是配電企業(yè)成功戰(zhàn)勝這些挑戰(zhàn)的一個主要因素。當然還存在其他成功因素，因為創(chuàng)新不僅僅局限于技術(shù)層面，它對于業(yè)務模式、政策和監(jiān)管框架也頗為關(guān)鍵。但本文的主要關(guān)注點不在這些方面。本文說明了將如何綜合利用物聯(lián)網(wǎng)能力、數(shù)據(jù)分析以及網(wǎng)絡安全，并確保配電企業(yè)有力推動當前能源領域的不斷發(fā)展。

　　配電行業(yè)及市場趨勢

　　我們需要了解的事實是，一家配電企業(yè)的屬性不可能適用于整個行業(yè)，我們不可能采取“一刀切”的簡單方法。對于一家配電企業(yè)而言，地理位置和區(qū)域的不同而會形成高度多元化的各種因素。這可能包括政策和監(jiān)管差異、規(guī)模差異、能源自身的差異、能源接入程度差異，以及現(xiàn)有網(wǎng)絡體系設計和發(fā)展能力差異。

　　隨著新技術(shù)的出現(xiàn)以及消費者和監(jiān)管部門對清潔、高效能源的更高期望，電力領域已發(fā)生徹底轉(zhuǎn)型，配電企業(yè)內(nèi)外也相繼出現(xiàn)各種復雜討論和規(guī)劃。

　　不同地理區(qū)域一覽

　　盡管已認識到配電行業(yè)趨勢會因國家或地區(qū)的不同而有所差異(將在后文中詳述)，我們還應了解這些配電企業(yè)的業(yè)務環(huán)境同時也面臨一些相同的變革因素。根據(jù)配電企業(yè)位置、形勢和發(fā)展水平的差異，這些變革可能包括下圖中的某些或所有部分。

　　特定區(qū)域詳解

　　如今，如果比較一下配電模式成熟度，以及向能夠更好適應分布式能源(DER)的配電模式和更智能的電網(wǎng)發(fā)展(自動化、效率以及可再生能源和新負載承載容量相對更高)方向轉(zhuǎn)型時的阻礙，我們會發(fā)現(xiàn)歐洲與美國的電力企業(yè)之間在優(yōu)勢和劣勢、當前強項與弱項以及相對成熟度方面都存在諸多差異。

　　美國

　　美國已落實了許多未來電力法規(guī)和電網(wǎng)現(xiàn)代化計劃，在紐約州和加利福尼亞州的成果最為顯著。

　　紐約州

　　紐約州公共服務委員會( New York Public Service Commission)頒布了《能源愿景改革》(REV)計劃，其目標是重建、增強紐約州的能源系統(tǒng)，并實現(xiàn)其現(xiàn)代化。REV 策略作為《紐約州能源計劃》(New York State Energy Plan)的一部分進行實施，目標包括：將能源領域的溫室氣體排放量降低 40% (自 1990 年起)，將可再生能源發(fā)電量增加 50%，并將建筑物能源消耗降低 23%(自 2012 年起)—實現(xiàn)上述目標的截止時間均為 2030 年。

　　REV 策略中包括將紐約州電力企業(yè)轉(zhuǎn)型為分銷系統(tǒng)平臺(DSP)供應商。根據(jù)紐約州能源計劃，DSP 供應商的目標是“實現(xiàn)配電系統(tǒng)現(xiàn)代化，創(chuàng)建靈活的新能源產(chǎn)品和服務平臺，提高整體系統(tǒng)效率并更好地服務于客戶需求。DSP 供應商應將分布式能源納入規(guī)劃和運營之中，以便通過更優(yōu)化的方式滿足客戶的可靠供電需求?！?/span>

　　也就是說，DSP 供應商應負責敦促在網(wǎng)絡體系中集成多種分布式能源(DER)平臺。REV 策略在這方面的核心要求是：電力企業(yè)應將集成第三方分布式能源平臺作為工作重點，并借此改革自身商業(yè)模式和實踐。因此，其目的在于確保電力企業(yè)積極地將分布式能源平臺作為傳統(tǒng)電網(wǎng)投資的可行替代方案。

　　紐約州公共服務委員會(PSC)還鼓勵電力企業(yè)通過實質(zhì)性改革來提高收入。除了允許通過傳統(tǒng)服務成本投資獲得利潤外，紐約州配電企業(yè)現(xiàn)在還可利用以下資源：

　　? 資本投資延遲

　　? 基于市場的平臺活動，如配電企業(yè)可以向 DER 開發(fā)者提供電網(wǎng)相關(guān)服務

　　? 基于市場的效能措施，如“收入調(diào)整機制”

　　加利福尼亞州

　　加利福尼亞州的情況類似。加利福尼亞州公共事業(yè)委員會(CPUC)對其電力企業(yè)的商業(yè)和監(jiān)管模式進行了廣泛調(diào)查，并采取措施對企業(yè)的未來發(fā)展進行規(guī)劃。該機構(gòu)認為傳統(tǒng)的服務成本市電模式已經(jīng)過時，因為其基本原則—資產(chǎn)購置和銷售成長概念—與加利福尼亞州著名的前瞻性能源保護政策相矛盾。由于新技術(shù)的出現(xiàn)和財政創(chuàng)新，未來市場競爭可能更為激烈并產(chǎn)生電力服務分類計價模式，這就會模糊之前電力自然壟斷地位所造成的明顯界限。

　　隨著加利福尼亞州配電網(wǎng)從集中式網(wǎng)絡轉(zhuǎn)變?yōu)楦娱_放和靈活的網(wǎng)絡，配電企業(yè)可攜手發(fā)電和輸電企業(yè)，共同提高市場競爭的透明性和開放性。

　　加利福尼亞州公共事業(yè)委員會(CPUC)還指導當?shù)仉娏ζ髽I(yè)草擬了分布式資源計劃(DRP)，作為該州主要電力企業(yè)如何在其電網(wǎng)運營、投資和規(guī)劃機制中納入分布式能源平臺的路線圖。各個電力企業(yè)已經(jīng)落實了該行動。太平洋瓦電公司(PG&E)等受 CPUC 指令支配的電力企業(yè)已對數(shù)千條饋線的承載容量作出了分析，以確定在服務區(qū)域內(nèi)部署分布式能源平臺的最佳位置，從而擴大分布式能源的滲透范圍。該企業(yè)還了解了其他投資需求并擬定了旨在增強其配電能力規(guī)劃工具和方法的計劃。

　　歐洲

　　歐洲區(qū)域的配電業(yè)務截然不同。歐盟成員國之間配電系統(tǒng)運營商(DSO)的數(shù)量和規(guī)模以及所有權(quán)和授權(quán)結(jié)構(gòu)都具有明顯的差異。未來他們將不僅擔當系統(tǒng)運營商的角色，還將以中立者的姿態(tài)推動歐洲電力系統(tǒng)的日益分散化。針對后者，配電系統(tǒng)運營商必須向發(fā)電公司和服務供應商等其他實體提供非歧視性網(wǎng)絡準入政策。

　　歐盟以及歐盟成員國都已采取了許多行動來應對這些挑戰(zhàn)，歐盟已頒發(fā)了成員國必須遵守的相關(guān)法規(guī)和指令。這些行動是根據(jù)區(qū)域、國家和地方差異分別制定出來的。

　　在歐盟層面，許多機構(gòu)目前正在合作構(gòu)建新型的 DSO 模式，包括歐盟委員會、歐洲未來電網(wǎng)技術(shù)平臺(European Technology Platform for Electricity Networks of the Future)(智能電網(wǎng)相關(guān)主要論壇，由歐盟委員會成立)等各個論壇，歐電聯(lián)(Eurelectric)、GEODE、CEDEC 和 EDSO 等電力協(xié)會以及歐洲能源監(jiān)管理事會(Council of European Energy Regulators)和能源監(jiān)管合作署(Agency for the Cooperation of Energy Regulators)等監(jiān)管機構(gòu)。對于變更后的監(jiān)管框架、創(chuàng)新與效能激勵、新收費結(jié)構(gòu)以及配電系統(tǒng)運營商在主動式配電系統(tǒng)管理中的重要作用以及作為中立市場推動者和大數(shù)據(jù)管理者的意義，這些機構(gòu)都進行了廣泛調(diào)研、建模和規(guī)劃。分布式發(fā)電、產(chǎn)消者、蓄電儲能和互動需求等方面會帶來一些根本性的變化，這些變化存在諸多細微差異，且應對它們有著一定的復雜性，配電網(wǎng)相關(guān)新興市場中的監(jiān)管慣例也同樣如此。

　　在這方面最近取得了一項成果，即歐盟委員會提出了《所有歐洲人的清潔能源》(Clean Energy for All Europeans)提案。這套提案預計將在未來 18 個月內(nèi)通過歐洲議會(European Parliament)和歐盟成員國理事會的立法程序。

　　這套提案包含 4 條軸線：其中一條軸線涉及可再生能源發(fā)電，其他三條涉及到配電系統(tǒng)運營商(DSO)。在后面三條軸線中，第一條圍繞 2030 年的新能源效率目標，其中定義了能源供應商的義務方案和計量功能以及樓宇主動式能源效率標準。第二條與能源靈活性有關(guān)，其目的是促進能源分散化，提高靈活性以使最終用戶獲得快速需求響應和自助發(fā)電動態(tài)定價，允許饋線提供靈活性，并支持 DSO 靈活配電。第三條軸線有關(guān)管理方面，目標是增強歐盟對能源市場的管理。

　　無論最終立法結(jié)果如何，這套提案必定會促進歐洲的能源轉(zhuǎn)型。這套立法提案解決了歐洲配電企業(yè)所面臨的主要問題，包括數(shù)據(jù)管理、批發(fā)和零售定價以及消費者權(quán)利等方面。

　　印度和非洲

　　盡管歐洲和美國在當前能源轉(zhuǎn)型這股浪潮中發(fā)揮著主導作用，印度和非洲等其他全球巨頭市場也在踴躍嘗試這次分布式能源變革。但是，兩者在應對能源轉(zhuǎn)型的過程中表現(xiàn)出了兩種不同的態(tài)勢。

　　印度目前出現(xiàn)電力過剩情況。用電量最多只達到裝機容量 360 吉瓦的 60%，包括高峰需求時段。盡管電力過剩，印度配電領域仍面臨各種混亂問題，包括配電公司不健全、斷電和商業(yè)損失(電纜偷盜和未計量)等問題。這些因素限制了社會和工業(yè)發(fā)展，并影響到整個國家的經(jīng)濟發(fā)展步伐。根據(jù)世界銀行(World Bank)的報道， “……許多限制效能的因素都在電力企業(yè)的控制之下——定價過低、電纜損失和計費效率低下——強調(diào)限制政府干預的重要性、加大法規(guī)監(jiān)管并增強競爭，以此推動電力企業(yè)提高效率并以商業(yè)化模式運營?！?/span>

　　因此，減少技術(shù)商業(yè)化損失(< 15%)、改進系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(SAIDI)、增強經(jīng)濟和財務活力以及提高超過 50 家國有配電企業(yè)的運營效率將是印度電力部的主要發(fā)展引擎。此外，政府已設定了到 2022 年實現(xiàn) 100 吉瓦以上可再生能源的目標。

　　另一方面，非洲的電網(wǎng)基礎設施卻異常薄弱。非洲最終需要的是支持可再生能源融合的非洲大陸內(nèi)輸電網(wǎng)，但首先需要建立類似微電網(wǎng)這樣的地方能源體系。與非洲大陸所開發(fā)的蜂窩電話模式相似，現(xiàn)代化配電網(wǎng)絡將可以避免整改任何現(xiàn)有模式時所牽涉到的許多復雜問題，這就為構(gòu)建現(xiàn)代化配電體系創(chuàng)造了良好的機遇和優(yōu)勢條件。

　　研究角度

　　上述示例至少說明了一個共同的主題：分布式能源的現(xiàn)狀和未來發(fā)展。但是，分布式能源不是改變配電企業(yè)收入模式和法規(guī)監(jiān)管的唯一因素，還可能包括其他一些因素。美國電力研究所(U.S. Electric Power Research Institute)還指出了能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)性和運營性因素。該機構(gòu)指出“將分布式能源集成于電網(wǎng)規(guī)劃和運營之中，擴大其范圍以包括分布式能源運營，這一方面的需求日益高漲?！睘榱舜_保配電系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟適用性和環(huán)保性，將需要加強以下四個方面的合作。

　　? 互聯(lián)規(guī)則、通信技術(shù)和標準

　　? 先進配電和可靠供電技術(shù)的評估和部署

　　? 整合分布式能源與電網(wǎng)規(guī)劃和運營的策略

　　? 通過政策和法規(guī)推動市場改革

　　一家領先的學術(shù)機構(gòu)基本認可這一觀點。麻省理工學院能源研究所(MIT’s Energy Initiative)最近發(fā)布了一項調(diào)研活動，旨在評估配電領域技術(shù)、政策和商業(yè)模式相關(guān)方面的新興問題(重點為美國和歐洲地區(qū))。該機構(gòu)強調(diào)必須提高電力收費和價格，加強有利于高效商業(yè)模式發(fā)展的配電企業(yè)法規(guī)，保證強有力的網(wǎng)絡安全，優(yōu)化利用現(xiàn)有基礎設施以削減成本，并改善市場策劃以更好地集成分布式能源、提高收入靈活性。

　　應對配電企業(yè)轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)的主要解決方案

　　最大的挑戰(zhàn)是確定電力企業(yè)如何實現(xiàn)以下兩個主要目標：

　　? 集成分布式能源，包括電表后端和頂端控制能源資產(chǎn)，如屋頂太陽能、電表后端電池、靈活需求端資源等。美國對分布式能源的定義與歐洲的常規(guī)定義有所不同，前者還包括電動車輛和微電網(wǎng)。

　　? 應對不斷變化的能源需求，降低損失，確保用電安全和可靠，并改變其商業(yè)模式以保持其正常運營。在分散化模式和信息技術(shù)/運營技術(shù)融合方式等需求方面，配電企業(yè)面臨著一些效率和靈活性問題。只有通過深入的數(shù)字化轉(zhuǎn)型才能實現(xiàn)這些目標。在這種全新的行業(yè)格局下，現(xiàn)代配電企業(yè)將需要改變相應的法規(guī)和政策才能立于不敗之地，另外，數(shù)字化也將是這些企業(yè)的共同思路，只有充分利用這一點才能在未來占領制高點。

　　數(shù)字化的影響

　　數(shù)字化提供了一系列針對本文上述各種挑戰(zhàn)的技術(shù)和商業(yè)模式解決方案。數(shù)字化甚至會完全顛覆整個行業(yè)，其力度堪比共享經(jīng)濟公司對其他行業(yè)的影響。它還帶來了一些新的機遇。

　　由于數(shù)字化的發(fā)展，數(shù)字化電力企業(yè)將無疑成為以數(shù)據(jù)為中心的企業(yè)。這包含多個層面：

　　? 智能電網(wǎng)發(fā)展：支持智能、自動化控件的嵌入，從而提升網(wǎng)絡彈性、安全性和效率。電網(wǎng)活力得到提高，特別是在電網(wǎng)邊緣，例如包含分布式能源的低壓饋線上的電壓調(diào)節(jié)。

　　? 數(shù)據(jù)驅(qū)動型資產(chǎn)策略：實現(xiàn)更智能的投資規(guī)劃和更有效的維護操作。我們會發(fā)現(xiàn)監(jiān)管機構(gòu)更加鼓勵配電企業(yè)投資于新技術(shù)和新方法，而不是增強傳統(tǒng)網(wǎng)絡方面。

　　? 智能計量：除了原來的客戶計量用例，智能計量分析還可以顯著改進斷電管理、優(yōu)化電壓波動、檢測偷盜行為并改善資產(chǎn)管理。這對于電網(wǎng)運營商了解和管理電表后端分布式能源也至關(guān)重要。

　　? 分布式能源管理：通過大數(shù)據(jù)以及供需協(xié)調(diào)分析實現(xiàn)這一點(包括微電網(wǎng)和虛擬電廠)。

　　配電企業(yè)的數(shù)字化包括以下概念：

　　信息技術(shù)(IT)與運營技術(shù)(OT)融合

　　運營技術(shù)(OT)包括斷路器等運行設備，以及 SCADA 系統(tǒng)等用于監(jiān)控網(wǎng)絡的控制室應用程序。另一方面，信息技術(shù)(IT)系統(tǒng)包括企業(yè)資產(chǎn)管理(EAM)或客戶關(guān)系管理(CRM)等系統(tǒng)，用于實現(xiàn)人機信息交換。電力行業(yè)中 IT 系統(tǒng)和 OT 系統(tǒng)的數(shù)量和質(zhì)量在不斷增加，且兩者之間的傳統(tǒng)界限正在不斷打破，并逐漸交織在一起。

　　物聯(lián)網(wǎng)(loT)

　　物聯(lián)網(wǎng)(loT)與信息技術(shù)與運營技術(shù)融合有所重疊，其意義是連接互聯(lián)互通的設備。配電企業(yè)會發(fā)現(xiàn)供應商開始越來越多地提供采用全新互聯(lián)技術(shù)的產(chǎn)品，且正在以前所未有的速度蔓延開來。應用和硬件能夠提供移動性和遠程控制功能。配電網(wǎng)設備可以提供無所不在的感知能力并能夠接收和傳輸數(shù)據(jù)。由于云和傳統(tǒng)軟件方面的進步，用戶將能夠在安全的網(wǎng)絡環(huán)境下實施分析。

　　數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)

　　配電企業(yè)在融合 IT 系統(tǒng)和 OT 系統(tǒng)的同時亦采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這為其帶來更高的配電效率、可靠性和績效。配電企業(yè)甚至從底層數(shù)據(jù)中挖掘到更高的價值。此外，因為目前的網(wǎng)絡需要管理比以往任何時候都多的交互，所以這些企業(yè)除了需要無縫和開放通信交換，還需要開放的信息技術(shù)與運營技術(shù)互操作性。

　　這些數(shù)據(jù)必須能夠在系統(tǒng)內(nèi)部和之前未相互通信的系統(tǒng)之間與更廣泛的數(shù)據(jù)、更多的組件和更多的應用程序進行交互，且能夠應對整個系統(tǒng)生命周期。更強大、更高效和更優(yōu)化的自動化配電網(wǎng)將在數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)集成以及開放數(shù)據(jù)和通信方面依賴國際認可標準，實現(xiàn)智能電網(wǎng)和電網(wǎng)邊緣技術(shù)。如果成功解決這個主要挑戰(zhàn)，配電企業(yè)將能夠運行開放供應商系統(tǒng)，從而提高其效率。

　　這還可以滿足電力生態(tài)系統(tǒng)中其他主體日益增加的數(shù)據(jù)交換需求，包括輸電系統(tǒng)運營商(TSO)、分布式發(fā)電運營商、整合者和產(chǎn)銷者。正因為這個原因，標準化數(shù)據(jù)模型和接口屬于電業(yè)的核心。數(shù)據(jù)交換不僅發(fā)生在內(nèi)部配電系統(tǒng)運營商(DSO)系統(tǒng)之間，還發(fā)生在市場體系等外部平臺之間或者之中，因此滿足數(shù)據(jù)完整性和信任機制的需求很強烈。

　　數(shù)字化轉(zhuǎn)型致勝法寶

　　下面提供了規(guī)劃和實施數(shù)字化計劃的指導，重點介紹了我們認為取得成功的必要因素。

　　設定目標

　　配電企業(yè)取得數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功的一個重要前提條件是明確定義業(yè)務驅(qū)動力和數(shù)字化目標。在數(shù)字化集成項目開始時便清晰定義成功標準，這對于在整個業(yè)務流程中做出明智決策至關(guān)重要。

　　下一步是將業(yè)務驅(qū)動力和目標與電力企業(yè)預算和流程清晰掛鉤。明確的目標是數(shù)字化努力的關(guān)鍵，但要求有具體預算。衡量標準也很重要。能夠使用績效指標輕松衡量短期進度的方法將是尤其成功的。

　　制定路線

　　要制定數(shù)字化轉(zhuǎn)型路線圖，電力企業(yè)必須定義自身的角色和職責，以確定和驗證驅(qū)動因素和要求，并定義整個業(yè)務案例中的優(yōu)先工作。然后記錄路線圖，并根據(jù)需要進行內(nèi)部和外部交流。

　　路線圖應包括明確的設備和軟件實施階段，確定和選擇合適的交付模型，定期評估投資回報，并包括相關(guān)的正確準備步驟。此外，還應根據(jù)業(yè)務風險制定短期、中期和長期時間表。全面的數(shù)字化路線圖對于確定如何優(yōu)化數(shù)字化技術(shù)和流程并將其整合到電力企業(yè)的業(yè)務環(huán)境來說至關(guān)重要。

　　在 IT/OT 之間尋求敏捷之道

　　當然，數(shù)字化轉(zhuǎn)型必須發(fā)生在現(xiàn)有 IT 架構(gòu)和流程環(huán)境之中。這就為支持配電企業(yè)業(yè)務日常運營的大型事務系統(tǒng)提供了穩(wěn)定性和支持。

　　管理 IT/OT 系統(tǒng)和實踐中的變革時，必須采用敏捷性方法。與傳統(tǒng)工程方法不同，團隊根據(jù)迭代式測試和學習原則參與工作。這就能夠最為靈活地采取措施，因為經(jīng)驗表明，敏捷團隊更容易培育數(shù)字化成功。重要的是找到一個平衡，使現(xiàn)有 IT 環(huán)境能夠靈活響應變革，同時不會影響 OT 環(huán)境的運營。

　　根據(jù)我們的經(jīng)驗，這項集成將需要行業(yè)專家具有 OT 背景并與 IT 專業(yè)人士進行協(xié)同工作，也就是說，能夠充分了解 IT 和 OT 方程式的兩個方面以及設備的工作原理。這包括跨領域技能組合，如安全、ADMS、SCADA、保護和控制、傳感器和電信等。如果由純 IT 人員來實施，ADMS 集成的效率和效能都將會有所降低。

　　利用可靠的標準治理數(shù)據(jù)

　　由于未來的配電企業(yè)將涉及到大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)建模、采集、管理、集成和治理將變得尤為重要。它是數(shù)字化機制的核心部分，關(guān)乎資產(chǎn)管理和電網(wǎng)運營以及未來電網(wǎng)部署。

　　配電企業(yè)獲得的優(yōu)勢不僅來自于部署符合互操作性標準的 IT、OT 和 loT 技術(shù)，還可利用由國際電工委員會(IEC)TC57 委員會開發(fā)的全面的開放性電業(yè)標準。這些標準對于互操作性和可持續(xù)性發(fā)展至關(guān)重要，還可將 IEC 61850 和通用信息模型(CIM)作為兩大主要支柱，而這兩個標準最初都是為變電站和電網(wǎng)專門設計的。

　　其語義數(shù)據(jù)模型非常廣泛(現(xiàn)在涵蓋發(fā)電、電動汽車等)，并無關(guān)通信網(wǎng)絡。這對于有效和可持續(xù)集成以及分析開發(fā)來說尤為關(guān)鍵，另外還有針對組織、流程和技術(shù)的 IEC 62443 系列標準和 IT 方面的 ISO 27000 系列標準作為補充。

　　采用案例分析方法

　　數(shù)字化電網(wǎng)的應用導致信息激增。電力企業(yè)現(xiàn)在意識到，收集數(shù)據(jù)是一回事，而管理和分析數(shù)據(jù)是另一回事，必須方法運用得當才能從中獲得最高業(yè)務價值。因此，目前幾乎沒有企業(yè)可斷言已完全挖掘了智能電網(wǎng)部署的所有優(yōu)勢。全新的高級分析方法擴展了調(diào)度、規(guī)劃、模擬、資產(chǎn)管理和運營管理功能，因此可提高流程效率并有利于做出更明智的決策。

　　好的一點是，該技術(shù)可用于處理 AMI 部署及其他數(shù)據(jù)源中的“數(shù)據(jù)洪流”和“大數(shù)據(jù)”。

　　其實，實際的轉(zhuǎn)型發(fā)生在其他地方。

　　該計劃需要改變管理組件，從基于孤島的方法轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮榛ヂ?lián)的工作方法。實際上，成功的分析部署必須基于跨領域協(xié)作，因為分析定義、設計和操作使用將會打破組織孤島。

　　此外，在 IT 和 OT 融合中，分析項目應該混合使用 IT 和 OT 技術(shù)以及深入的專業(yè)技術(shù)。IT 人員深入了解企業(yè)應用集成和 Bl 技術(shù)(數(shù)據(jù)市場、OLAP、數(shù)據(jù)挖掘等)，而 OT 專家掌握與變電站系統(tǒng)、饋線自動化系統(tǒng)、變電站之外的傳感器等相關(guān)的 O&M 流程和要求。各領域?qū)＜?主要為 O&M 以及工程方面)將確保正確設計并達到目標。

　　最后，應該分階段實施分析計劃，根據(jù)特定情景(收入保護、資產(chǎn)表現(xiàn)、電網(wǎng)穩(wěn)定性、電網(wǎng)建模等)優(yōu)先處理支持高風險業(yè)務的應用案例。重要的是首先要考慮應用案例，而不是為了使用技術(shù)而一頭扎進技術(shù)。

　　專注于網(wǎng)絡安全

　　盡管互操作性標準日益盛行并不斷發(fā)展，以便提供準確和有助于分析的數(shù)據(jù)，但網(wǎng)絡安全仍是一個重要主題，這一點可從 ISO 27000 和 IEC 62443 系列標準的發(fā)展和演變中看出。實際上，隨著 IT 和 OT 融合以及互聯(lián)智能設備和硬件的激增，網(wǎng)絡安全的重要性也在與日俱增。

　　從風險遷移來透視網(wǎng)絡安全問題可能最為合適。這可能會促使電力企業(yè)去設定針對性的方法，將其網(wǎng)絡以及員工、流程和組織擺在正確的位置。通過在設計中集成安全性并通過更新或增強方法，強大和全面的網(wǎng)絡安全方法可筑造深度防御。集成網(wǎng)絡安全策略還定義了企業(yè)在補丁管理、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)隱私和合規(guī)性等概念方面的政策。從傳感器級別到應用程序級別的端到端數(shù)據(jù)完整性已被提到前所未有的重要地位。

　　彌補技術(shù)差距

　　還有一點也非常重要，配電企業(yè)應重視以下兩個人員方面的差距。首先，IT 和 OT 融合通常需要采用新的流程和角色。例如，垂直集成意味著合并 IT 和 OT 架構(gòu)，因此還應在現(xiàn)場到控制室整個組織采用全新的網(wǎng)絡安全流程。這就需要專業(yè)化的員工或?qū)ΜF(xiàn)有員工進行培訓。

　　此外，新環(huán)境中還需要新的或不同的技術(shù)。傳統(tǒng)的機電專家和操作人員可能需要進行重新部署。配電企業(yè)應考慮對員工進行新技術(shù)和標準方面的培訓，例如警報管理、無線系統(tǒng)、條件監(jiān)控、機器學習算法以及預測分析和其他先進主題。

　　總結(jié)

　　分布式能源(DER)和互聯(lián)數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展給各行各業(yè)帶來了巨大變化，配電企業(yè)所受到的影響要比其他廠商更為徹底。

　　要想在這場變革中取勝，配電企業(yè)必須制定有效的戰(zhàn)略來充分利用各種數(shù)字化趨勢，如物聯(lián)網(wǎng)、信息 IT 與運營技術(shù) OT 融合、大數(shù)據(jù)和分析以及互聯(lián)和智能技術(shù)，并調(diào)整相應的政策和市場框架以將數(shù)字化變革真正轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

　　作者簡介

　　Jean-Yves Bodin 是能源數(shù)字化解決方案市場總監(jiān)，負責 EcoStruxure 電網(wǎng)(EcoStruxure Grid)全球戰(zhàn)略和路線圖規(guī)劃。Bodin 是一位經(jīng)驗豐富的 IT 和 OT 專家，擁有 30 多年的企業(yè) IT 以及自動化和控制行業(yè)經(jīng)驗，并具有廣泛的自動化解決方案和服務經(jīng)驗。 Alain Malot 目前擔任施耐德電氣電力部門(Utility Segment)市場總監(jiān)。Malot 具有廣泛的全球電業(yè)經(jīng)驗，在公司擔任過許多銷售、項目管理和營銷職務。他剛開始步入職業(yè)生涯時便在傳統(tǒng)電網(wǎng)領域工作，隨后專注于配電自動化、網(wǎng)絡管理以及可再生能源使用所帶動的新興智能電網(wǎng)等新能源領域。他還在法國格勒諾布爾高等商學院(Grenoble Ecole de Management)和格勒諾布爾國立高等能源、水利與環(huán)境科學學院(Grenoble INP ENSE3，Ecole Nationale Sup6rieure de I'Energie, I'Eau et I'Environnement)的兩個碩士相關(guān)課程中擔任客座教授。他畢業(yè)于里爾綜合理工學院(Lille Polytechnic)(法國電力機械工程學院，ICAM)，持有管理學學位(企業(yè)行政管理學院，IAE)。 Edward Jarvis 擔任施耐德電氣自動化部門技術(shù)信息經(jīng)理職位。他持有美國科羅拉多州立大學(Colorado State University)學位，曾在一些電力行業(yè)公司中擔任過許多技術(shù)通信職務。