配電企業(yè)的數字化轉型之道(配電企業(yè)如何在數字化轉型中立于不敗之地)

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

　　概要

　　分布式能源(DER)和互聯(lián)互通的數字技術(shù)的迅速發(fā)展給行業(yè)帶來(lái)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(chǎng)變革中取勝，配電企業(yè)必須制定有效的戰略來(lái)充分利用數字化趨勢，如物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)(IT)與運營(yíng)技術(shù)(OT)融合、大數據和分析以及互聯(lián)互通的智能技術(shù)，并調整相應的政策和市場(chǎng)框架，將數字化變革真正轉化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

　　簡(jiǎn)介

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

　　分布式能源(DER)只是這場(chǎng)變革的開(kāi)端。過(guò)去的配電系統側重于集中發(fā)電和無(wú)源負載，且無(wú)法應對日益增加的能耗、復雜性及分散化發(fā)電需求。傳統系統架構未將分布式、用戶(hù)自主控制的能源資產(chǎn)提供的負載考慮在內，例如屋頂太陽(yáng)能、微電網(wǎng)、靈活的需求側資源、分布式蓄電和電動(dòng)車(chē)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(zhù)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(chǎng)發(fā)揮著(zhù)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。

　　在現存所有市場(chǎng)參與者中，這場(chǎng)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(shí)迎接更為復雜的網(wǎng)絡(luò )體系和更徹底的業(yè)務(wù)變革所帶來(lái)的雙重挑戰。這場(chǎng)變革很可能將重塑其運營(yíng)流程、技術(shù)體系以及經(jīng)濟和營(yíng)收模式。

　　在本文中，我們將認識到數字化轉型是配電企業(yè)成功戰勝這些挑戰的一個(gè)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(wù)模式、政策和監管框架也頗為關(guān)鍵。但本文的主要關(guān)注點(diǎn)不在這些方面。本文說(shuō)明了將如何綜合利用物聯(lián)網(wǎng)能力、數據分析以及網(wǎng)絡(luò )安全，并確保配電企業(yè)有力推動(dòng)當前能源領(lǐng)域的不斷發(fā)展。

　　配電行業(yè)及市場(chǎng)趨勢

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

　　隨著(zhù)新技術(shù)的出現以及消費者和監管部門(mén)對清潔、高效能源的更高期望，電力領(lǐng)域已發(fā)生徹底轉型，配電企業(yè)內外也相繼出現各種復雜討論和規劃。

　　不同地理區域一覽

　　盡管已認識到配電行業(yè)趨勢會(huì )因國家或地區的不同而有所差異(將在后文中詳述)，我們還應了解這些配電企業(yè)的業(yè)務(wù)環(huán)境同時(shí)也面臨一些相同的變革因素。根據配電企業(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(dòng)化、效率以及可再生能源和新負載承載容量相對更高)方向轉型時(shí)的阻礙，我們會(huì )發(fā)現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(shí)了許多未來(lái)電力法規和電網(wǎng)現代化計劃，在紐約州和加利福尼亞州的成果最為顯著(zhù)。

　　紐約州

　　紐約州公共服務(wù)委員會(huì )( 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，并實(shí)現其現代化。REV 策略作為《紐約州能源計劃》(New York State Energy Plan)的一部分進(jìn)行實(shí)施，目標包括：將能源領(lǐng)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(shí)現上述目標的截止時(shí)間均為 2030 年。

　　REV 策略中包括將紐約州電力企業(yè)轉型為分銷(xiāo)系統平臺(DSP)供應商。根據紐約州能源計劃，DSP 供應商的目標是“實(shí)現配電系統現代化，創(chuàng )建靈活的新能源產(chǎn)品和服務(wù)平臺，提高整體系統效率并更好地服務(wù)于客戶(hù)需求。DSP 供應商應將分布式能源納入規劃和運營(yíng)之中，以便通過(guò)更優(yōu)化的方式滿(mǎn)足客戶(hù)的可靠供電需求?！?/span>

　　也就是說(shuō)，DSP 供應商應負責敦促在網(wǎng)絡(luò )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(diǎn)，并借此改革自身商業(yè)模式和實(shí)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電網(wǎng)投資的可行替代方案。

　　紐約州公共服務(wù)委員會(huì )(PSC)還鼓勵電力企業(yè)通過(guò)實(shí)質(zhì)性改革來(lái)提高收入。除了允許通過(guò)傳統服務(wù)成本投資獲得利潤外，紐約州配電企業(yè)現在還可利用以下資源：

　　? 資本投資延遲

　　? 基于市場(chǎng)的平臺活動(dòng)，如配電企業(yè)可以向 DER 開(kāi)發(fā)者提供電網(wǎng)相關(guān)服務(wù)

　　? 基于市場(chǎng)的效能措施，如“收入調整機制”

　　加利福尼亞州

　　加利福尼亞州的情況類(lèi)似。加利福尼亞州公共事業(yè)委員會(huì )(CPUC)對其電力企業(yè)的商業(yè)和監管模式進(jìn)行了廣泛調查，并采取措施對企業(yè)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行規劃。該機構認為傳統的服務(wù)成本市電模式已經(jīng)過(guò)時(shí)，因為其基本原則—資產(chǎn)購置和銷(xiāo)售成長(cháng)概念—與加利福尼亞州著(zhù)名的前瞻性能源保護政策相矛盾。由于新技術(shù)的出現和財政創(chuàng )新，未來(lái)市場(chǎng)競爭可能更為激烈并產(chǎn)生電力服務(wù)分類(lèi)計價(jià)模式，這就會(huì )模糊之前電力自然壟斷地位所造成的明顯界限。

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

　　加利福尼亞州公共事業(yè)委員會(huì )(CPUC)還指導當地電力企業(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(yíng)、投資和規劃機制中納入分布式能源平臺的路線(xiàn)圖。各個(gè)電力企業(yè)已經(jīng)落實(shí)了該行動(dòng)。太平洋瓦電公司(PG&E)等受 CPUC 指令支配的電力企業(yè)已對數千條饋線(xiàn)的承載容量作出了分析，以確定在服務(wù)區域內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劃工具和方法的計劃。

　　歐洲

　　歐洲區域的配電業(yè)務(wù)截然不同。歐盟成員國之間配電系統運營(yíng)商(DSO)的數量和規模以及所有權和授權結構都具有明顯的差異。未來(lái)他們將不僅擔當系統運營(yíng)商的角色，還將以中立者的姿態(tài)推動(dòng)歐洲電力系統的日益分散化。針對后者，配電系統運營(yíng)商必須向發(fā)電公司和服務(wù)供應商等其他實(shí)體提供非歧視性網(wǎng)絡(luò )準入政策。

　　歐盟以及歐盟成員國都已采取了許多行動(dòng)來(lái)應對這些挑戰，歐盟已頒發(fā)了成員國必須遵守的相關(guān)法規和指令。這些行動(dòng)是根據區域、國家和地方差異分別制定出來(lái)的。

　　在歐盟層面，許多機構目前正在合作構建新型的 DSO 模式，包括歐盟委員會(huì )、歐洲未來(lái)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(huì )成立)等各個(gè)論壇，歐電聯(lián)(Eurelectric)、GEODE、CEDEC 和 EDSO 等電力協(xié)會(huì )以及歐洲能源監管理事會(huì )(Council of European Energy Regulators)和能源監管合作署(Agency for the Cooperation of Energy Regulators)等監管機構。對于變更后的監管框架、創(chuàng )新與效能激勵、新收費結構以及配電系統運營(yíng)商在主動(dòng)式配電系統管理中的重要作用以及作為中立市場(chǎng)推動(dòng)者和大數據管理者的意義，這些機構都進(jìn)行了廣泛調研、建模和規劃。分布式發(fā)電、產(chǎn)消者、蓄電儲能和互動(dòng)需求等方面會(huì )帶來(lái)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(zhù)一定的復雜性，配電網(wǎng)相關(guān)新興市場(chǎng)中的監管慣例也同樣如此。

　　在這方面最近取得了一項成果，即歐盟委員會(huì )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(lái) 18 個(gè)月內通過(guò)歐洲議會(huì )(European Parliament)和歐盟成員國理事會(huì )的立法程序。

　　這套提案包含 4 條軸線(xiàn)：其中一條軸線(xiàn)涉及可再生能源發(fā)電，其他三條涉及到配電系統運營(yíng)商(DSO)。在后面三條軸線(xiàn)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(wù)方案和計量功能以及樓宇主動(dòng)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(jìn)能源分散化，提高靈活性以使最終用戶(hù)獲得快速需求響應和自助發(fā)電動(dòng)態(tài)定價(jià)，允許饋線(xiàn)提供靈活性，并支持 DSO 靈活配電。第三條軸線(xiàn)有關(guān)管理方面，目標是增強歐盟對能源市場(chǎng)的管理。

　　無(wú)論最終立法結果如何，這套提案必定會(huì )促進(jìn)歐洲的能源轉型。這套立法提案解決了歐洲配電企業(yè)所面臨的主要問(wèn)題，包括數據管理、批發(fā)和零售定價(jià)以及消費者權利等方面。

　　印度和非洲

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

　　印度目前出現電力過(guò)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(shí)段。盡管電力過(guò)剩，印度配電領(lǐng)域仍面臨各種混亂問(wèn)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(wèn)題。這些因素限制了社會(huì )和工業(yè)發(fā)展，并影響到整個(gè)國家的經(jīng)濟發(fā)展步伐。根據世界銀行(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(jià)過(guò)低、電纜損失和計費效率低下——強調限制政府干預的重要性、加大法規監管并增強競爭，以此推動(dòng)電力企業(yè)提高效率并以商業(yè)化模式運營(yíng)?！?/span>

　　因此，減少技術(shù)商業(yè)化損失(< 15%)、改進(jìn)系統平均停電持續時(shí)間指標(SAIDI)、增強經(jīng)濟和財務(wù)活力以及提高超過(guò) 50 家國有配電企業(yè)的運營(yíng)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(shí)現 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輸電網(wǎng)，但首先需要建立類(lèi)似微電網(wǎng)這樣的地方能源體系。與非洲大陸所開(kāi)發(fā)的蜂窩電話(huà)模式相似，現代化配電網(wǎng)絡(luò )將可以避免整改任何現有模式時(shí)所牽涉到的許多復雜問(wèn)題，這就為構建現代化配電體系創(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(shuō)明了一個(gè)共同的主題：分布式能源的現狀和未來(lái)發(fā)展。但是，分布式能源不是改變配電企業(yè)收入模式和法規監管的唯一因素，還可能包括其他一些因素。美國電力研究所(U.S. Electric Power Research Institute)還指出了能源轉型的技術(shù)性和運營(yíng)性因素。該機構指出“將分布式能源集成于電網(wǎng)規劃和運營(yíng)之中，擴大其范圍以包括分布式能源運營(yíng)，這一方面的需求日益高漲?！睘榱舜_保配電系統的安全性、可靠性、經(jīng)濟適用性和環(huán)保性，將需要加強以下四個(gè)方面的合作。

　　? 互聯(lián)規則、通信技術(shù)和標準

　　? 先進(jìn)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)規劃和運營(yíng)的策略

　　? 通過(guò)政策和法規推動(dòng)市場(chǎng)改革

　　一家領(lǐng)先的學(xué)術(shù)機構基本認可這一觀(guān)點(diǎn)。麻省理工學(xué)院能源研究所(MIT’s Energy Initiative)最近發(fā)布了一項調研活動(dòng)，旨在評估配電領(lǐng)域技術(shù)、政策和商業(yè)模式相關(guān)方面的新興問(wèn)題(重點(diǎn)為美國和歐洲地區)。該機構強調必須提高電力收費和價(jià)格，加強有利于高效商業(yè)模式發(fā)展的配電企業(yè)法規，保證強有力的網(wǎng)絡(luò )安全，優(yōu)化利用現有基礎設施以削減成本，并改善市場(chǎng)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)轉型挑戰的主要解決方案

　　最大的挑戰是確定電力企業(yè)如何實(shí)現以下兩個(gè)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(yáng)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定義有所不同，前者還包括電動(dòng)車(chē)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(yíng)。在分散化模式和信息技術(shù)/運營(yíng)技術(shù)融合方式等需求方面，配電企業(yè)面臨著(zhù)一些效率和靈活性問(wèn)題。只有通過(guò)深入的數字化轉型才能實(shí)現這些目標。在這種全新的行業(yè)格局下，現代配電企業(yè)將需要改變相應的法規和政策才能立于不敗之地，另外，數字化也將是這些企業(yè)的共同思路，只有充分利用這一點(diǎn)才能在未來(lái)占領(lǐng)制高點(diǎn)。

　　數字化的影響

　　數字化提供了一系列針對本文上述各種挑戰的技術(shù)和商業(yè)模式解決方案。數字化甚至會(huì )完全顛覆整個(gè)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(lái)了一些新的機遇。

　　由于數字化的發(fā)展，數字化電力企業(yè)將無(wú)疑成為以數據為中心的企業(yè)。這包含多個(gè)層面：

　　? 智能電網(wǎng)發(fā)展：支持智能、自動(dòng)化控件的嵌入，從而提升網(wǎng)絡(luò )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(xiàn)上的電壓調節。

　　? 數據驅動(dòng)型資產(chǎn)策略：實(shí)現更智能的投資規劃和更有效的維護操作。我們會(huì )發(fā)現監管機構更加鼓勵配電企業(yè)投資于新技術(shù)和新方法，而不是增強傳統網(wǎng)絡(luò )方面。

　　? 智能計量：除了原來(lái)的客戶(hù)計量用例，智能計量分析還可以顯著(zhù)改進(jìn)斷電管理、優(yōu)化電壓波動(dòng)、檢測偷盜行為并改善資產(chǎn)管理。這對于電網(wǎng)運營(yíng)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(guò)大數據以及供需協(xié)調分析實(shí)現這一點(diǎn)(包括微電網(wǎng)和虛擬電廠(chǎng))。

　　配電企業(yè)的數字化包括以下概念：

　　信息技術(shù)(IT)與運營(yíng)技術(shù)(OT)融合

　　運營(yíng)技術(shù)(OT)包括斷路器等運行設備，以及 SCADA 系統等用于監控網(wǎng)絡(luò )的控制室應用程序。另一方面，信息技術(shù)(IT)系統包括企業(yè)資產(chǎn)管理(EAM)或客戶(hù)關(guān)系管理(CRM)等系統，用于實(shí)現人機信息交換。電力行業(yè)中 IT 系統和 OT 系統的數量和質(zhì)量在不斷增加，且兩者之間的傳統界限正在不斷打破，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(yíng)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(huì )發(fā)現供應商開(kāi)始越來(lái)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(kāi)來(lái)。應用和硬件能夠提供移動(dòng)性和遠程控制功能。配電網(wǎng)設備可以提供無(wú)所不在的感知能力并能夠接收和傳輸數據。由于云和傳統軟件方面的進(jìn)步，用戶(hù)將能夠在安全的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下實(shí)施分析。

　　數據協(xié)調

　　配電企業(yè)在融合 IT 系統和 OT 系統的同時(shí)亦采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這為其帶來(lái)更高的配電效率、可靠性和績(jì)效。配電企業(yè)甚至從底層數據中挖掘到更高的價(jià)值。此外，因為目前的網(wǎng)絡(luò )需要管理比以往任何時(shí)候都多的交互，所以這些企業(yè)除了需要無(wú)縫和開(kāi)放通信交換，還需要開(kāi)放的信息技術(shù)與運營(yíng)技術(shù)互操作性。

　　這些數據必須能夠在系統內部和之前未相互通信的系統之間與更廣泛的數據、更多的組件和更多的應用程序進(jìn)行交互，且能夠應對整個(gè)系統生命周期。更強大、更高效和更優(yōu)化的自動(dòng)化配電網(wǎng)將在數據模型、數據集成以及開(kāi)放數據和通信方面依賴(lài)國際認可標準，實(shí)現智能電網(wǎng)和電網(wǎng)邊緣技術(shù)。如果成功解決這個(gè)主要挑戰，配電企業(yè)將能夠運行開(kāi)放供應商系統，從而提高其效率。

　　這還可以滿(mǎn)足電力生態(tài)系統中其他主體日益增加的數據交換需求，包括輸電系統運營(yíng)商(TSO)、分布式發(fā)電運營(yíng)商、整合者和產(chǎn)銷(xiāo)者。正因為這個(gè)原因，標準化數據模型和接口屬于電業(yè)的核心。數據交換不僅發(fā)生在內部配電系統運營(yíng)商(DSO)系統之間，還發(fā)生在市場(chǎng)體系等外部平臺之間或者之中，因此滿(mǎn)足數據完整性和信任機制的需求很強烈。

　　數字化轉型致勝法寶

　　下面提供了規劃和實(shí)施數字化計劃的指導，重點(diǎn)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)取得數字化轉型成功的一個(gè)重要前提條件是明確定義業(yè)務(wù)驅動(dòng)力和數字化目標。在數字化集成項目開(kāi)始時(shí)便清晰定義成功標準，這對于在整個(gè)業(yè)務(wù)流程中做出明智決策至關(guān)重要。

　　下一步是將業(yè)務(wù)驅動(dòng)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(jì)效指標輕松衡量短期進(jìn)度的方法將是尤其成功的。

　　制定路線(xiàn)

　　要制定數字化轉型路線(xiàn)圖，電力企業(yè)必須定義自身的角色和職責，以確定和驗證驅動(dòng)因素和要求，并定義整個(gè)業(yè)務(wù)案例中的優(yōu)先工作。然后記錄路線(xiàn)圖，并根據需要進(jìn)行內部和外部交流。

　　路線(xiàn)圖應包括明確的設備和軟件實(shí)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，還應根據業(yè)務(wù)風(fēng)險制定短期、中期和長(cháng)期時(shí)間表。全面的數字化路線(xiàn)圖對于確定如何優(yōu)化數字化技術(shù)和流程并將其整合到電力企業(yè)的業(yè)務(wù)環(huán)境來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

　　在 IT/OT 之間尋求敏捷之道

　　當然，數字化轉型必須發(fā)生在現有 IT 架構和流程環(huán)境之中。這就為支持配電企業(yè)業(yè)務(wù)日常運營(yíng)的大型事務(wù)系統提供了穩定性和支持。

　　管理 IT/OT 系統和實(shí)踐中的變革時(shí)，必須采用敏捷性方法。與傳統工程方法不同，團隊根據迭代式測試和學(xué)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字化成功。重要的是找到一個(gè)平衡，使現有 IT 環(huán)境能夠靈活響應變革，同時(shí)不會(huì )影響 OT 環(huán)境的運營(yíng)。

　　根據我們的經(jīng)驗，這項集成將需要行業(yè)專(zhuān)家具有 OT 背景并與 IT 專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行協(xié)同工作，也就是說(shuō)，能夠充分了解 IT 和 OT 方程式的兩個(gè)方面以及設備的工作原理。這包括跨領(lǐng)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(lái)實(shí)施，ADMS 集成的效率和效能都將會(huì )有所降低。

　　利用可靠的標準治理數據

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

　　配電企業(yè)獲得的優(yōu)勢不僅來(lái)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(huì )(IEC)TC57 委員會(huì )開(kāi)發(fā)的全面的開(kāi)放性電業(yè)標準。這些標準對于互操作性和可持續性發(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(gè)標準最初都是為變電站和電網(wǎng)專(zhuān)門(mén)設計的。

　　其語(yǔ)義數據模型非常廣泛(現在涵蓋發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)等)，并無(wú)關(guān)通信網(wǎng)絡(luò )。這對于有效和可持續集成以及分析開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)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

　　數字化電網(wǎng)的應用導致信息激增。電力企業(yè)現在意識到，收集數據是一回事，而管理和分析數據是另一回事，必須方法運用得當才能從中獲得最高業(yè)務(wù)價(jià)值。因此，目前幾乎沒(méi)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度、規劃、模擬、資產(chǎn)管理和運營(yíng)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(diǎn)是，該技術(shù)可用于處理 AMI 部署及其他數據源中的“數據洪流”和“大數據”。

　　其實(shí)，實(shí)際的轉型發(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變?yōu)楦鼮榛ヂ?lián)的工作方法。實(shí)際上，成功的分析部署必須基于跨領(lǐng)域協(xié)作，因為分析定義、設計和操作使用將會(huì )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(zhuān)業(yè)技術(shù)。IT 人員深入了解企業(yè)應用集成和 Bl 技術(shù)(數據市場(chǎng)、OLAP、數據挖掘等)，而 OT 專(zhuān)家掌握與變電站系統、饋線(xiàn)自動(dòng)化系統、變電站之外的傳感器等相關(guān)的 O&M 流程和要求。各領(lǐng)域專(zhuān)家(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(shí)施分析計劃，根據特定情景(收入保護、資產(chǎn)表現、電網(wǎng)穩定性、電網(wǎng)建模等)優(yōu)先處理支持高風(fēng)險業(yè)務(wù)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(jìn)技術(shù)。

　　專(zhuān)注于網(wǎng)絡(luò )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據，但網(wǎng)絡(luò )安全仍是一個(gè)重要主題，這一點(diǎn)可從 ISO 27000 和 IEC 62443 系列標準的發(fā)展和演變中看出。實(shí)際上，隨著(zhù) IT 和 OT 融合以及互聯(lián)智能設備和硬件的激增，網(wǎng)絡(luò )安全的重要性也在與日俱增。

　　從風(fēng)險遷移來(lái)透視網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題可能最為合適。這可能會(huì )促使電力企業(yè)去設定針對性的方法，將其網(wǎng)絡(luò )以及員工、流程和組織擺在正確的位置。通過(guò)在設計中集成安全性并通過(guò)更新或增強方法，強大和全面的網(wǎng)絡(luò )安全方法可筑造深度防御。集成網(wǎng)絡(luò )安全策略還定義了企業(yè)在補丁管理、數據完整性、數據隱私和合規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據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(diǎn)也非常重要，配電企業(yè)應重視以下兩個(gè)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(zhù)合并 IT 和 OT 架構，因此還應在現場(chǎng)到控制室整個(gè)組織采用全新的網(wǎng)絡(luò )安全流程。這就需要專(zhuān)業(yè)化的員工或對現有員工進(jìn)行培訓。

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

　　總結

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

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

　　作者簡(jiǎn)介

　　Jean-Yves Bodin 是能源數字化解決方案市場(chǎng)總監，負責 EcoStruxure 電網(wǎng)(EcoStruxure Grid)全球戰略和路線(xiàn)圖規劃。Bodin 是一位經(jīng)驗豐富的 IT 和 OT 專(zhuān)家，擁有 30 多年的企業(yè) IT 以及自動(dòng)化和控制行業(yè)經(jīng)驗，并具有廣泛的自動(dòng)化解決方案和服務(wù)經(jīng)驗。 Alain Malot 目前擔任施耐德電氣電力部門(mén)(Utility Segment)市場(chǎng)總監。Malot 具有廣泛的全球電業(yè)經(jīng)驗，在公司擔任過(guò)許多銷(xiāo)售、項目管理和營(yíng)銷(xiāo)職務(wù)。他剛開(kāi)始步入職業(yè)生涯時(shí)便在傳統電網(wǎng)領(lǐng)域工作，隨后專(zhuān)注于配電自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò )管理以及可再生能源使用所帶動(dòng)的新興智能電網(wǎng)等新能源領(lǐng)域。他還在法國格勒諾布爾高等商學(xué)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(xué)學(xué)院(Grenoble INP ENSE3，Ecole Nationale Sup6rieure de I'Energie, I'Eau et I'Environnement)的兩個(gè)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(xué)院(Lille Polytechnic)(法國電力機械工程學(xué)院，ICAM)，持有管理學(xué)學(xué)位(企業(yè)行政管理學(xué)院，IAE)。 Edward Jarvis 擔任施耐德電氣自動(dòng)化部門(mén)技術(shù)信息經(jīng)理職位。他持有美國科羅拉多州立大學(xué)(Colorado State University)學(xué)位，曾在一些電力行業(yè)公司中擔任過(guò)許多技術(shù)通信職務(wù)。