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智慧电力成就电气美好未来──访ABB电气事业部智慧电力业务单元亚洲大区负责人何晓晖

何晓晖,1993年7月加入ABB,最初任职于ABB在厦门投资建立的在华第一家合资企业——厦门ABB开关有限公司。在为ABB服务的26年中,他的角色不断转换,从市场、服务、销售到项目工程、运营管理,不同的工作经历让他对ABB有了更深刻的认识,比如品质至上、以客户为中心的发展理念等。现在,何晓晖作为ABB电气事业部智慧电力业务单元亚洲大区负责人,站在新起点,他对未来充满了期待,“ABB是一家百年矢志创新的企业,恰逢中国市场正全面向数字化转型,处在这样一个特殊的变革时代,两者必将碰撞出智慧的火花。美好未来,值得期待。”

 

ABB电气事业部主要业务包括中低压电气设备的生产和服务,分为配电系统、智慧电力、智慧建筑和安装产品四大板块,主要产品包括切换设备、测量和传感设备、开关设备、模块化变电站解决方案、断路器、开关、终端配电保护产品和低压配电系统。

随着工业化和信息化的深度融合,人们意识到了互联网、物联网、云计算、大数据等信息技术的重要价值,当这些技术与产业结合,产生了呈几何级数增长的庞大市场需求,比如信息采集、远程诊断、智能运维等等,受到了越来越多用户的认可。数字化是实现智能工厂的基石,而设备的数字化或者说设备中关键元器件的数字化是重中之重。“这也是ABB电气事业部智慧电力业务单元多年来一直坚持不懈努力的方向。”ABB电气事业部智慧电力业务单元亚洲大区负责人何晓晖如是说道。

ABB Ability EDCS

 

满足用户需求的产品策略

提到ABB电气事业部智慧电力业务单元(以下简称“ABB智慧电力”),可能很多人并不熟悉,但提到Emax空气断路器,一定无人不晓。2004年,Emax在中国市场发布,因其可靠性和高性能受到诸多赞誉,并第一次以纯电子化的方式实现保护功能,至今在中国市场销售超过70万台。2008年,Emax X1面市,它被称为Emax系列强大的小型空气断路器,以塑壳断路器的尺寸实现了空气断路器的性能。2014年,ABB携全新一代智能型断路器Emax 2闪亮登场,开启了一个新的时代,断路器不再只作为断路器,而是能够控制各个电气系统和优化效率的实实在在的电能管理工具。

“从我们的明星产品Emax的发展变迁中不难看出,我们的产品和技术发展始终围绕着‘以客户为中心’的宗旨。从最初实现可靠性和高性能,到后来满足客户对紧凑型尺寸设计的追求,再到电能质量的治理,ABB时刻洞察客户需求的变化,并及时做出响应,才让我们的产品在中国市场一路领先。”何晓晖表示,“近些年我们发现中国市场对能源的电气化和可再生能源的投入,势头非常强劲。比如2019年中国的风力发电市场,增长非常迅猛。另外我们看到的一个变化是中国整体的电气化水平还在提高,在能源最末的消费端,电能替代还有大量的工作可以做。因此,9月19日,我们针对新能源领域的客户需求,适时推出了Emax 2/E9新能源行业专供断路器。”

Emax 2产品家族

Emax 2/E9空气断路器专为风电和光伏发电领域研发,适用于900 V交流系统和高海拔环境运行,是目前市场上同类产品中尺寸最小、性能最优、结构最为紧凑的产品,不仅有助于减小30%的开关柜尺寸,也可配置多种通信协议模块,并可直接连接ABB AbilityTM EDCS云平台,实现远程管理。“国外有很多较好的光伏资源,比如阿根廷高原,海拔可达4 000 m,每年光照达2 600 h,又比如风电市场,现在的单机容量越做越大,这些环境需要高质量的断路器产品,我们也期待在新的项目中寻找到更多的合作机会。”

 除此之外,ABB智慧电力针对一些典型的重要负荷用电单位,也推出了革命性的产品,如快速自动双电源转换开关TruONE。何晓晖介绍说:“比如医院,医院的负荷基本上都是一级负荷,医院中的双电源应用非常多,对医院的运维人员来说,一个配有1 500个病床的三甲医院,管理人员可能要管理100个以上双电源,还要对双电源定期做检查,要保证万无一失的用电是非常辛苦的。”针对这种情况,ABB智慧电力的中国团队进行了大量的用户拜访,搜集需求,与ABB芬兰团队共同研发了一款快速自动双电源转换开关TruONE,并于2018年投放中国市场。

TruONE采用一体化设计,用于对供电连续性要求很高的场合,是一次技术的革命性创新。产品采用全新的一体化设计理念,把开关、控制器机构设计在一起,以前的ATS双电源是分开的,需要额外接线,并且体积比较大。TurONE彻底解决了这一痛点,可以实现快速切换。关键一点,TruONE中增加了远程诊断的功能,因为装了内置传感器,能够让中国客户节省更多运维成本。

ABB厦门生产中心从第一台Megamax F空气断路器下线,经历了Emax空气断路器的辉煌时代,到如今完成了Emax 2智能型空气断路器的华丽蜕变,一直作为行业的领导者砥砺前行。此外,随着公司业务的不断扩大与本土研发力量的持续进步,ABB扩充了包含Tmax T7塑壳断路器、SLK/ XLP系列熔断器式隔离开关以及OC系列凸轮转换开关等产品组合,进一步满足市场与客户对产品与应用多样性的需求。

Emax综合自动测试台

 

智能运维 精准服务

在数字化时代,数据变得越来越重要,尤其是高质量的数据。“很多客户已经注意到了能效的重要性,作为工业‘4.0’中非常重要的一部分,未来能效的要求将变得越来越高。”何晓晖判断说,“有了高准确度的数据,对开关进行诊断、保护和控制才有更强的指导意义。如何得到更高准确度的数据,同时又不影响整个系统的可靠性和稳定性?我们采取的方式,是把这些传感器嵌入到断路器里,这个过程是有一定挑战的,因为要考虑到电磁兼容性的设计等等。”

这里,ABB通过两个方法来实现,第一,通过采用创新型的罗格斯线圈做测量,因为罗格斯线圈在全电流范围内都有更好的响应,能达到更好的准确度;第二,我们融入到生产过程当中,保证每一台机器的电流精准度都能达到1%。这两点是实现这一功能比较重要的手段。在9月19日厦门工业中心举行的新品发布会上,ABB推出了Emax 2换“芯”升级脱扣器,就是为了解决计量级准确度而设计的。

何晓晖表示,ABB一直致力于智能传感器的研发,因为只有真正把传感器内置化,才能采集到开关的产品生命周期状态,通过采集开关内部的温度、振动等信息,未来对设备能够实现更精准的预测性维护。“原来维护有三个阶段,第一阶段是修复性恢复,发生故障才去维修;第二阶段是预防性维护,无论是否出现问题都要做定期保养;现在发展到了第三阶段,把原来预防性变成预测性,更加有针对性,而且能通过内部传感器随时了解设备状态,也可以同时节省客户的运营成本。”另外,从客户的角度来看,传感器可以为客户带来更多的节省。一方面来自于体积的减少,一方面来自于一体化设计带来的便捷。这一定是未来传感器发展的大趋势。

当有了精准的数据,就可以与云结合去创造更大的价值。前不久,ABB在华为全联接大会上与华为签约,宣布将其领先的行业解决方案、专有技术与华为的云计算基础设施、平台服务方面的强大能力相结合,更好地服务中国客户。强大的云服务将催生未来“数据+模型”的新业态,创造更多的服务,会为客户推送更精准的服务,进行服务升级,这是ABB一直努力的方向。

Emax2自动生产线

打造能效管理样板工程

在厦门ABB低压电器智慧电力业务单元的生产中心里,可以看到其全面采用智能物流的理念,用自动化立体仓库和物流输送车成功取代传统的物流模式,极大提高了生产效率和物料追溯性。生产线也不同程度地应用了各种先进的质量管控技术,例如安灯取料系统、MES管控综合测试设备、无线射频绑定托盘、阿特拉斯电枪和自动图像识别技术。

“这些是能看到的,还有很多内部的智能化、高能效设计是看不到的。”何晓晖为我们揭开了生产中心里“看不见”的玄机。2017年,作为ABB数字化战略的重要组成部分,ABB重磅推出了基于云平台服务的EDCS智能配电控制系统,提供给客户云端能效管理与预测性维护等全生命周期管理与服务,为客户带来更高的价值。“我们把它应用在了ABB厦门工业中心,在规划之初还没有EDCS系统。当搬进来以后,我们为自己的配电系统做了一个升级改造,更换了新一代的断路器,就是Emax 2断路器,包括新一代的塑壳断路器,让变电站具备了最基本的数据采集上云的功能。”身体力行,这个项目每年为ABB节省约200万人民币的电费。

断路器锄头自动焊接机器人

针对老旧设备的改造,ABB也有成功的案例,如ABB新会工厂,在ABB Ability™ Ekip UP数字化升级单元的帮助下,2018年完成了EDCS的升级改造。老一代隔离开关或断路器设备通常不具备测量及高级保护功能,市场上常规的升级方案往往需要客户进行整个断路器设备更换,不仅成本高,而且需要改变连接方式和柜型设计,改造带来的停电也是一大困扰。Ekip UP数字化升级单元无需改变柜型设计,通过门板或DIN导轨简单加装Ekip UP,就能实现老一代隔离开关或断路器设备的升级改造,让他们也具备最先进的测量、保护和控制功能,是ABB最新推出的数字化、智能化升级改造理想方案。“通过这样的改造,我们为老设备更换了新的大脑,让这些设备重新焕发新的生机,这个项目预计2019年能为新会工厂每年带来100万人民币的电费节省。”何晓晖表示。

ABB始终重视能效的管理,并通过四种方案实现能效管理。首先是设备本身的能效管理,通过技术手段来优化生产节奏;其次是对需量进行管理,对电的使用做合理的安排;另外,应用智能化的设备,按照耗能目标来控制负载;最后一点就是新能源的采用,比如光伏,还要考虑如何投入适合的光伏和储能来保证实现更多的本地消纳,做电网友好型企业。

第四次工业革命和能源革命所带来的技术进步,正推动电气行业的变革。日益复杂的配电网对于数字化和自动化也提出了更高的要求。作为全球领先的创新型企业, ABB将继续让本土化更加深入,为客户创造更多价值,谱写安全、智慧、可持续的电气化未来。

生产车间