突破無主均流技術智能供配電打造交通能源互聯網

2018-01-02 17:11:34 來源:中國交通新聞網作者:孟慶豐　點擊量：評論 (0)

日前，在廣州舉行的2017年中國（小谷圍）互聯網+交通運輸創新創業大賽總決賽上，交通運輸部公路科學研究院（簡稱部公路院）下屬北京中交國通智能交通系統技術有限公司參賽項目基于能源互聯網的智慧供配電系統（簡

日前，在廣州舉行的2017年中國（小谷圍）“互聯網+交通運輸”創新創業大賽總決賽上，交通運輸部公路科學研究院（簡稱部公路院）下屬北京中交國通智能交通系統技術有限公司參賽項目“基于能源互聯網的智慧供配電系統”（簡稱智慧供配電系統），獲得創新大賽唯一的特等獎。

部公路院院長張勁泉對該項目予以高度評價，他表示，該項目是技術與產業結合，成果轉化解決行業實際問題的典范，希望項目團隊秉承工匠精神，打造公司品牌，以產品質量贏得市場，以全心服務贏得客戶。“以創新帶動企業轉型發展，做強做實高科技公司，同時加強公司人才隊伍建設，以科研帶動研發，以研發支撐市場，構建全產業鏈團隊。今后，部公路院將以更開放的心態和機制，為院內年輕團隊創造寬松的創業、創新環境，為建設交通強國作出自己的努力。”張勁泉表示。

智慧供配電系統有力促進交通“三網融合”。滕學蓓供圖

智慧供配電系統解決了交通運輸行業能源供應哪些痛點，技術上有哪些重大突破，市場前景如何？近日，記者來到部公路院，采訪了北京中交國通智能交通系統技術有限公司董事長孟春雷。

解決交通供電成本高、損耗大難題

“交通用電的特點是點多線長，無論隧道還是公路監控，用電設施間隔距離都比較長。采用傳統低壓供電方式，電纜成本高，且電能在傳輸過程中損耗大；而高壓供電雖然能減少傳輸損耗，但因為需要二次配電，其供電系統復雜，有時甚至會出現供電端的能耗比用電端還多的情況。”孟春雷向記者介紹說，交通長距離供電產生的建設成本高、能耗損耗高的難題長期困擾著行業，他和團隊也一直在尋找合適的解決方案。

據介紹，近些年隨著物聯網和互聯網技術的興起和成熟，孟春雷帶領團隊通過大量的高速公路機電工程實踐，逐漸找到了解決問題的思路——采用分布式大功率供電，減少電纜成本和電能損耗，同時通過物聯網和互聯網技術優化供電系統，實現對用電設備的智能供電。

2012年，項目組在廣州云羅高速公路開展了“基于物聯網技術的公路智慧型節能供配電關鍵技術研究”，把新的供電解決思路和方案進行了示范應用。2013年項目驗收時，交通運輸部原總工程師鳳懋潤作為專家組組長，在聽完匯報后對項目給予了高度評價，認為這項基礎工程創新性地解決了公路交通中的實際問題，把信息化、智能化、自動化手段與公路工程需求進行了非常好的結合，希望項目組再接再厲，推動項目成果廣泛應用。

云羅高速公路項目的成功和專家的認可，堅定了項目組的信心。他們很快推出了第二代產品，標準化批量生產供電模塊，靈活組合，滿足不同場景和客戶的需要。

技術升級后的智慧供配電系統在云南、貴州、江西等地得到了快速推廣。全國第一批綠色公路建設典型示范工程項目都應用了智慧供配電系統，其中吉林鶴大高速公路17座隧道全部采用了該供電方案。據統計，目前，智慧供配電系統已在全國約800公里高速公路、70余座隧道成功應用。

“示范工程的整體建設成本從預計的736萬元降到457萬元，節約了38%，同時實現了簡單易行的隧道節能照明控制方法和高效的供配電系統電能質量方法。”記者在交通科技成果鑒定書上看到，智慧供配電系統在安徽高速公路的應用得到了業主的一致認可。

填補單相長距離供電空白無主均流技術國際領先

“智慧供配電系統成功應用的關鍵是突破了多電力模塊的無主均流技術。”孟春雷介紹說，傳統的供電系統是用一個計算模塊來指揮其他模塊工作，類似一個聰明人帶領很多人工作，這樣會導致聰明人負擔過重，進而容易出錯。無主均流技術沒有專門的指揮模塊，而是把每個模塊都植入計算芯片，變得“聰明”，再通過算法，讓它們協調工作。每個模塊都承擔計算任務，發揮整體力量，減少失誤。

據介紹，目前國際上分布式供電最大功率為100千瓦，而智慧供配電系統可以把單相供電的功率提高到1兆瓦，實際工程應用中已經超過了300千瓦，填補了單相長距離大功率供電技術空白，技術達到國際領先水平。

此外，對比國際上通用的供配電自動化系統，項目組提出具有國際先進水平的通用芯片底層優化模型算法，充分挖掘芯片的處理能力，大幅提高機電設備狀態信息的采集顆粒度與精確度，將能源生產端、能源傳輸端、能源消費端的所有設備系統連接起來，形成交通運輸行業的智能電網與能源互聯網，進一步優化能源結構，提高能源輸送和使用效率，增強能源網絡運行的安全性、可靠性和靈活性。

能源系統全面感知帶來的是精細化控制。以往電網中會出現電涌、諧波等現象，影響供電質量和供電設備壽命，智慧供配電系統通過全面感知，將這些電網“雜音”過濾掉，優化電能質量，有效降低機電設備的故障率50%以上，同時避免系統與電網之間的相互干擾。

“分析美國的智能電網技術，會發現其架構、思路與我們的智慧供配電系統不謀而合。”孟春雷介紹說，智慧供配電系統技術走在了一條正確的道路上，而且在交通單相智能供電系統這個細分領域中，可以自信地說已經走到了世界最前列。

契合三網融合趨勢市場前景廣闊

“智慧供配電系統突破了供電底層共性關鍵技術，這套系統不僅可應用于高速公路，還可在軌道交通、機場、碼頭，甚至在IDC（互聯網數據中心）機房和移動基站等多個場景中應用，市場前景非常廣闊。”孟春雷舉例說，智慧供配電系統可為鐵路沿線通信設施提供性能穩定、品質一流的能源供給，保證通信系統的穩定、高效運行。智慧供配電系統是單相供電，正符合IDC機房單相設備供電需求，解決了單相UPS功率受限以及三相供電不平衡、能耗大、諧波含量高等技術難題。

黨的十九大報告提出要推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，智慧供配電系統很好地踐行了這一理念。智慧供配電系統是今后交通基礎設施網、交通信息網和交通能源供應網“三網融合”的優秀載體，可為大規模建設高速公路充電站，電動車移動充電等提供設施和技術保障。

孟春雷同時表示，智慧供配電系統的成功得益于近年來部公路院愈加寬松的創新環境和濃厚的創新氛圍。參與此次創新大賽，讓他意識到，在研發的同時要開門推廣，讓整個行業乃至社會來進行評估和檢驗，借用“外腦”從不同的角度審視成果價值，引入新思路、新方法和新理念，讓科技成果發揮更大作用。

原標題:突破無主均流技術降低供電成本智能供配電打造交通能源互聯網