兩條機(jī)械臂將引流線傳入穿刺線夾，向上舉升到作業(yè)位置，隨后擰緊螺栓，將引流線與主行線搭接在一起，帶電接引流線的模擬操作流程就完成了。

5月9日，在國網(wǎng)天津綜合能源服務(wù)中心二層展廳，“改革先鋒”、“時代楷模”、天津?yàn)I海供電公司職工張黎明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的“創(chuàng)享2號”人工智能配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人正在進(jìn)行演示。

這棟位于天津?yàn)I海新區(qū)中新天津生態(tài)城生態(tài)科技園的五層建筑里，正展示著國網(wǎng)天津市電力公司運(yùn)用“大云物移智”等技術(shù)與能源電力深度融合的最新成果。

新方案讓用能更高效

未來，你或許將購買到更為輕薄的電視、筆記本電腦，更輕便的電磁爐、微波爐。其實(shí)，這些產(chǎn)品形態(tài)的變化，并不僅僅是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的功勞。

為了滿足我國目前民用220伏交流電電源要求，這些由直流電能驅(qū)動的電器都在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置了整流器，將交流電能再次轉(zhuǎn)換為直流使用。未來，它們可以直接從家中獲得直流電能，電器內(nèi)部也就不再需要整流器，設(shè)備自身的體積和成本都將進(jìn)一步下降。

令家庭用戶直接獲得直流電能的，正是國網(wǎng)天津電力自主研發(fā)的八端口柔性多狀態(tài)開關(guān)站。

這一開關(guān)站集變壓、換流功能于一身，可輸出不同電壓等級的交直流電能，相當(dāng)于在家庭之外的箱式變壓器環(huán)節(jié)完成了電器內(nèi)部的整流過程，省去了電器自身的交直流轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。開關(guān)站還可直接接入分布式光伏、風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的直流電進(jìn)行傳輸，減少交直流相互轉(zhuǎn)換的次數(shù)，降低能源轉(zhuǎn)換過程中的浪費(fèi)。

“八端口”是多狀態(tài)開關(guān)站的最大亮點(diǎn)，意味著該站可以接入更多不同類型和電壓等級的電能，同時根據(jù)客戶類型和需要輸出不同電壓等級的交直流電能，實(shí)現(xiàn)更加靈活、柔性的電能轉(zhuǎn)換。

“減少轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)、提高用能效率，這一定是未來的發(fā)展趨勢。”負(fù)責(zé)承建綜合服務(wù)中心的國網(wǎng)（天津）綜合能源服務(wù)有限公司總工程師盧欣說。

八端口柔性多狀態(tài)開關(guān)站計(jì)劃于明年9月前在天津北辰大張莊小鎮(zhèn)試點(diǎn)應(yīng)用。未來，這里將作為兩個智慧能源小鎮(zhèn)之一，成為國網(wǎng)天津電力打造智慧能源服務(wù)平臺、落實(shí)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的對外突破點(diǎn)。

相較于眾多還處于研發(fā)階段的技術(shù)創(chuàng)新，二層展廳另一端的虛擬電廠，已經(jīng)有了兩年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2017年，虛擬電廠的藍(lán)本——天津市能源供需互動服務(wù)平臺上線運(yùn)行。目前，該平臺共開展2次春節(jié)填谷和1次夏季削峰需求響應(yīng)，累計(jì)降低參與企業(yè)用能成本2000余萬元。

去年夏季，74戶企業(yè)參與需求側(cè)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)避峰負(fù)荷29.5萬千瓦。今年春節(jié)通過競價參與模式，抬高負(fù)荷33.6萬千瓦，有效緩解了熱電矛盾。未來，虛擬電廠的投運(yùn)將進(jìn)一步助力天津市需求響應(yīng)工作的開展。

所謂虛擬電廠，是通過調(diào)控、通信等電網(wǎng)技術(shù)，把分布式電源、儲能以及工業(yè)用戶、商業(yè)用戶、電動汽車等可控負(fù)荷整合起來，作為一個特殊電廠，參與電網(wǎng)運(yùn)行和調(diào)度。

目前，國網(wǎng)天津綜合能源服務(wù)中心所在的中新天津生態(tài)城正在建設(shè)中的2萬千瓦規(guī)模虛擬電廠，投資成本僅為傳統(tǒng)火電機(jī)組的十分之一。國網(wǎng)天津電力計(jì)劃2020年在全市建成40萬千瓦城市級虛擬電廠，可開展常態(tài)化負(fù)荷資源調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)削峰和填谷兩個方向的資源靈活調(diào)動。

新技術(shù)助力用能管理

2020年，我國電動汽車保有量將達(dá)到500萬輛，大規(guī)模集群放電功率可達(dá)2000萬千瓦，接近三峽水電站裝機(jī)容量。但若想真正利用電動汽車中的電能，使其成為電網(wǎng)的潛在移動能源庫，反向充電技術(shù)的推廣應(yīng)用必不可少。

在國網(wǎng)天津綜合能源服務(wù)中心的電動汽車與電網(wǎng)互動系統(tǒng)展臺上，電動汽車無線大功率充放電技術(shù)正在展示。埋于地面下的供電導(dǎo)軌以高頻交變磁場的形式，將電能傳輸給在地面上一定范圍內(nèi)的車輛接收端電能拾取機(jī)構(gòu)，給車載儲能設(shè)備供電，是汽車無線充電的技術(shù)要點(diǎn)。

“目前這一無線充電裝置的功率可達(dá)22千瓦，是當(dāng)前國內(nèi)先進(jìn)水平的兩倍。不僅如此，它還可以實(shí)現(xiàn)車輛向電網(wǎng)側(cè)送電，使移動側(cè)儲能成為現(xiàn)實(shí)。”國網(wǎng)（天津）綜合能源服務(wù)有限公司技術(shù)工程部主任吳明雷介紹說。

在無線充電過程中，系統(tǒng)可以智能感知電網(wǎng)與電動汽車狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)雙向互動。當(dāng)負(fù)荷臨近最大值時，系統(tǒng)將自動降低充電功率，緩解臺區(qū)負(fù)荷壓力；當(dāng)出現(xiàn)配網(wǎng)故障停電時，若臺區(qū)負(fù)荷降為零，系統(tǒng)將控制電動汽車反向送電，保障臺區(qū)內(nèi)重要設(shè)備的短時平穩(wěn)運(yùn)行。目前已投入使用的大規(guī)模有線充電樁，同樣可以實(shí)現(xiàn)上述功能。

對用戶而言，系統(tǒng)能夠記憶用戶的充電習(xí)慣，根據(jù)峰谷電價變化情況，給出最經(jīng)濟(jì)合理的充電建議，引導(dǎo)用戶在谷段電價較低時充電，減輕電網(wǎng)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)更加智能的用能管理。

同樣主打智慧用能理念的還有新型智能電能表，只要家中有電器在使用，電表就可以根據(jù)電流和電壓數(shù)據(jù)智能辨識正在運(yùn)行的電器類型，并實(shí)時顯示用能數(shù)據(jù)。

所獲取的用能數(shù)據(jù)經(jīng)過匯總整理，將為客戶提供準(zhǔn)確、可信的分項(xiàng)電費(fèi)賬單，通過定制個性化的節(jié)能策略，幫助客戶降低用能費(fèi)用。

以某一客戶為例，當(dāng)月他所在小區(qū)家庭在空調(diào)這一電器上的平均用電是100度，而這位客戶的用電達(dá)到150度，供電公司就會在月電費(fèi)賬單中做出提示，建議客戶適當(dāng)調(diào)整溫度或減少空調(diào)使用時間。隨著生活電氣化水平的逐步提高，負(fù)荷辨識技術(shù)將成為客戶的節(jié)電幫手。

吳明雷介紹，第一批新型智能電表已于5月7日安裝在中新天津生態(tài)城智能公寓中，明年9月前還將有600塊新型智能電表在生態(tài)城內(nèi)投入使用。

基于精準(zhǔn)感知的配電物聯(lián)網(wǎng)、5G創(chuàng)新應(yīng)用、智慧能源工廠、綠色能源公建……僅國網(wǎng)天津綜合能源服務(wù)中心二層展廳就有13個展項(xiàng)可供參觀者觀看和互動。

不止于研發(fā)和展示，展廳中的技術(shù)創(chuàng)新將于今明兩年首先應(yīng)用在天津智慧能源小鎮(zhèn)的建設(shè)之中，未來還將根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行改進(jìn)和推廣。

“讓堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)‘心有靈犀’，讓綜合能源服務(wù)‘盡在掌握 ’，是我們做技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的最終目的?！?/p>