文/劉 勤
在細分行業發展的大背景下,新能源并網規模不斷增大,推動電網向“源網荷儲”結構轉型。配電網建設及行業發展尚處于電網結構轉型過程中,呈現出一些基本特點:一是不同地區電網發展不平衡不充分,城鄉電網均等化仍有差距;二是通過電網建設提高供電可靠性難度加大;三是新能源并網及新基建增量負荷的接入對配電網帶來新的影響。這些情況給整個行業提供了發現問題、解決實際痛點的需求,也催生了更多有競爭力的智能化、物聯化、綜合能源方案等新產品、新模式和新企業。
上海宏力達信息技術股份有限公司創立于2011年,公司主要從事配電網智能設備的研發、生產和銷售,以及電力應用軟件研發及實施等信息化服務,同時提供IoT通信模塊、系統集成等產品和服務。章輝現任宏力達董事長,在這些年的職業生涯中,章輝曾入選科學技術部“創新人才推進計劃-科技創新創業人才”,榮獲浙江省科學技術進步獎、河南省科學技術進步獎、第八屆松江區質量金獎,2020年獲得上海市高新技術成果轉化項目百佳。此外,章輝還被中國上市公司協會選為中國上市公司協會第三屆會員理事等。
公司團隊對研發立項內容的選擇是根據章輝對公司的長期規劃并結合用戶的實際需求確定的,研發內容均具有一定前瞻性。目前,章輝針對國網新發布的技術規范,通過研發對一二次深度融合開關產品進行了升級。其產品設計已經高于國網新技術規范要求的高精度、高可靠性、高環境適應性的特點。
章輝與團隊共同研發的核心產品有智能柱上開關,系應用物聯網和智能化技術,實現了傳統電氣開關與物聯傳感設備、邊緣計算、工業控制設備的融合,從而使柱上開關具備了人機互聯能力、終端研判能力及深度集成化的特點,能高效地在終端進行故障研判、故障定位、故障隔離,并實現遠程人機交互,具有故障研判準確率高、故障定位精確、故障隔離快速高效、人機交互能力強、線損采集準確等優點。該產品可以替代傳統柱上開關,是智能配電網建設中的重要組成部分。
智能柱上開關實現了傳統電氣機械設備與傳感設備、通信設備、控制設備的融合,硬件設備與邊緣計算技術的融合。該產品解決了一二次設備接口不匹配,兼容性、互換性、擴展性差和接地故障研判準確率偏低等行業難題。采用傳感器替代互感器,提高小電流接地故障研判準確率等均是行業長期的技術難題,章輝和技術團隊研發的產品已突破了互感器技術難點,實現傳感器替代互感器,同時將小電流單相接地故障研判準確率大幅提高。目前,該智能柱上開關短路故障研判準確率達99%以上,單相接地故障研判準確率達90%,重合閘準確率接近100%,準確率高于行業平均水平。
小電流接地故障特征放大技術也是章輝和團隊自主研發的核心技術之一,其主要應用于10kV配電網接地故障智能輔助研判設備。當配電線路發生小電流接地系統單相接地故障時,對非故障相和大地之間短時投切一個一定容量的電阻,多次利用電阻投切產生的“短路電流”將對地電流放大幾十倍,大大提高小電流單相接地故障定位的準確性。并能區分出永久接地與瞬間接地,確保只在永久接地發生時自動投入短時放大的接地電流。
傳統柱上開關對線路起到的主要作用是配電線路區間分段投切、控制以及短路故障保護,主要應用于線路供電、斷開、閉合等場景。因此,章輝和技術團隊讓智能柱開關上具有先進的物聯化、智能化和集成化的智能設備,并深度融合了一二次設備、傳感器、網絡設備、通信設備,擁有傳統柱上開關并不具備的單相接地故障和隔離,以及線損電量采集等功能,對單相接地故障頻發以及線損較高、線路供電穩定性要求高、人機交互能力要求高的區段,加裝智能柱上開關可以提高供電可靠性,通過降損提升經濟效益。

一二次成套開關主要把二次產品成套于一次開關上,采用電壓互感器和電流互感器,解決部分原有配網自動化的問題,實現線損采集功能。但控制終端仍沿用原有的FTU及其配套的電磁式取電PT,即電壓互感器。該類產品仍然存在安裝不便、接口電纜較多、一二次部件生命周期不同步以及電磁式取電PT固有的問題。章輝和技術團隊所研發的一二次融合智能柱上開關產品,用電壓/電流傳感器替代電壓/電流互感器,把電壓、電流傳感器和取電模塊及真空滅弧室一體化固封在極柱中,同時采用超低功耗的控制終端,取消了電磁式取電PT,大大降低了產品的體積和重量,提高了整體的可靠性,一二次部件具備相同的生命周期。更為重要的是,該智能柱上開關的故障研判率處于行業領先地位。
在章輝的引領下,宏力達的產品與同行業現有所謂的競爭產品在融合方式、極柱結構、電流/電壓采樣方式、取電方式、故障切除時間、饋線終端功耗以及接地故障研判準確率等各方面均具有較大競爭優勢。如采用傳感器替代互感器,提高小電流接地故障研判準確率等均是行業長期的技術難題,而宏力達的產品已突破了互感器技術難點,實現傳感器替代互感器,同時將小電流單相接地故障研判準確率提高至90%,該優勢并非競爭對手輕易可超越。
除此以外,宏力達在電網故障研判領域長期積淀,在數據積累、軟件迭代方面,也都領先競爭對手。章輝通過對智能開關、故障指示器及其運行狀態長期跟蹤研究,積累了大量配電網實際運行中的故障數據,并建立了不同類型的監控數據庫。通過對過往實際故障數據的積累,公司的算法模型將不斷優化,準確率也有望不斷提升。
與此同時,章輝還帶領團隊積極參加國家電網及南方電網的采購活動。2021年上半年,公司通過了國網公司10kV柱上斷路器、接地短路故障指示器、環網柜的供應商資質能力信息核實;也順利通過了南方電網10kV柱上斷路器的供應商資質能力信息核實,滿足后續向全國拓展市場的相應資質要求。公司前三季度實現凈利潤約3.28億元,超過2021年全年已實現凈利潤。
未來,章輝將繼續加強研發投入,研發重點方向包括:不斷提升現有產品性能,用以滿足不同地區不同業務場景應用的電網用戶使用需求,通過在物聯網智能感知、邊緣計算和工業集成技術方面的投入、深化和迭代,保持公司核心產品在物聯化、智能化、集成化等方面的先進性表征和優勢;面向前瞻性技術研究和新產品研發,圍繞現有核心技術及大量應用經驗,持續挖掘用戶需求,拓展和豐富產品線以解決在能源互聯網場景下的電力業務應用需求。
隨著“電力物聯網”及“能源互聯網”的發展,章輝帶領公司多年來研發積累的核心技術順應行業發展趨勢,建立了涵蓋產品研發、軟硬件設計、測試驗證、工藝制造等領域完善的研發體系,不斷提升公司整體研發實力。未來,基于目前在故障研判、故障定位、故障隔離、一二次融合方面的技術優勢及大量現有產品的成功應用案例,章輝將繼續加強其他配電產品智能化的研發工作。