日前，在廣州舉行的2017年中國(小谷圍)“互聯(lián)網(wǎng)+交通運(yùn)輸”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽上，交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院(簡稱部公路院)下屬北京中交國通智能交通系統(tǒng)技術(shù)有限公司參賽項(xiàng)目“基于能源互聯(lián)網(wǎng)的智慧供配電系統(tǒng)”(簡稱智慧供配電系統(tǒng))，獲得創(chuàng)新大賽唯一的特等獎。

　　部公路院院長張勁泉對該項(xiàng)目予以高度評價，他表示，該項(xiàng)目是技術(shù)與產(chǎn)業(yè)結(jié)合，成果轉(zhuǎn)化解決行業(yè)實(shí)際問題的典范，希望項(xiàng)目團(tuán)隊秉承工匠精神，打造公司品牌，以產(chǎn)品質(zhì)量贏得市場，以全心服務(wù)贏得客戶?！耙詣?chuàng)新帶動企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，做強(qiáng)做實(shí)高科技公司，同時加強(qiáng)公司人才隊伍建設(shè)，以科研帶動研發(fā)，以研發(fā)支撐市場，構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈團(tuán)隊。今后，部公路院將以更開放的心態(tài)和機(jī)制，為院內(nèi)年輕團(tuán)隊創(chuàng)造寬松的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新環(huán)境，為建設(shè)交通強(qiáng)國作出自己的努力?！睆垊湃硎?。

　　智慧供配電系統(tǒng)解決了交通運(yùn)輸行業(yè)能源供應(yīng)哪些痛點(diǎn)，技術(shù)上有哪些重大突破，市場前景如何?

　　解決交通供電成本高、損耗大難題

　　“交通用電的特點(diǎn)是點(diǎn)多線長，無論隧道還是公路監(jiān)控，用電設(shè)施間隔距離都比較長。采用傳統(tǒng)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?yàn)樾枰闻潆?，其供電系統(tǒng)復(fù)雜，有時甚至?xí)霈F(xiàn)供電端的能耗比用電端還多的情況?！? 北京中交國通智能交通系統(tǒng)技術(shù)有限公司董事長孟春雷介紹說，交通長距離供電產(chǎn)生的建設(shè)成本高、能耗損耗高的難題長期困擾著行業(yè)，他和團(tuán)隊也一直在尋找合適的解決方案。

　　據(jù)介紹，近些年隨著物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起和成熟，孟春雷帶領(lǐng)團(tuán)隊通過大量的高速公路機(jī)電工程實(shí)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(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的智能供電。

　　2012年，項(xiàng)目組在廣州云羅高速公路開展了“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的公路智慧型節(jié)能供配電關(guān)鍵技術(shù)研究”，把新的供電解決思路和方案進(jìn)行了示范應(yīng)用。2013年項(xiàng)目驗(yàn)收時，交通運(yùn)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(xiàng)目給予了高度評價，認(rèn)為這項(xiàng)基礎(chǔ)工程創(chuàng)新性地解決了公路交通中的實(shí)際問題，把信息化、智能化、自動化手段與公路工程需求進(jìn)行了非常好的結(jié)合，希望項(xiàng)目組再接再厲，推動項(xiàng)目成果廣泛應(yīng)用。

　　云羅高速公路項(xiàng)目的成功和專家的認(rèn)可，堅定了項(xiàng)目組的信心。他們很快推出了第二代產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)供電模塊，靈活組合，滿足不同場景和客戶的需要。

　　技術(shù)升級后的智慧供配電系統(tǒng)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(shè)典型示范工程項(xiàng)目都應(yīng)用了智慧供配電系統(tǒng)，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(jù)統(tǒng)計，目前，智慧供配電系統(tǒng)已在全國約800公里高速公路、70余座隧道成功應(yīng)用。

　　“示范工程的整體建設(shè)成本從預(yù)計的736萬元降到457萬元，節(jié)約了38%，同時實(shí)現(xiàn)了簡單易行的隧道節(jié)能照明控制方法和高效的供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量方法?！庇浾咴诮煌萍汲晒b定書上看到，智慧供配電系統(tǒng)在安徽高速公路的應(yīng)用得到了業(yè)主的一致認(rèn)可。

　　填補(bǔ)單相長距離供電空白 無主均流技術(shù)國際領(lǐng)先

　　“智慧供配電系統(tǒng)成功應(yīng)用的關(guān)鍵是突破了多電力模塊的無主均流技術(shù)?！泵洗豪捉榻B說，傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)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(lǐng)很多人工作，這樣會導(dǎo)致聰明人負(fù)擔(dān)過重，進(jìn)而容易出錯。無主均流技術(shù)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(xié)調(diào)工作。每個模塊都承擔(dān)計算任務(wù)，發(fā)揮整體力量，減少失誤。

　　據(jù)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(tǒng)可以把單相供電的功率提高到1兆瓦，實(shí)際工程應(yīng)用中已經(jīng)超過了300千瓦，填補(bǔ)了單相長距離大功率供電技術(shù)空白，技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　此外，對比國際上通用的供配電自動化系統(tǒng)，項(xiàng)目組提出具有國際先進(jìn)水平的通用芯片底層優(yōu)化模型算法，充分挖掘芯片的處理能力，大幅提高機(jī)電設(shè)備狀態(tài)信息的采集顆粒度與精確度，將能源生產(chǎn)端、能源傳輸端、能源消費(fèi)端的所有設(shè)備系統(tǒng)連接起來，形成交通運(yùn)輸行業(yè)的智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源輸送和使用效率，增強(qiáng)能源網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性、可靠性和靈活性。

　　能源系統(tǒng)全面感知帶來的是精細(xì)化控制。以往電網(wǎng)中會出現(xiàn)電涌、諧波等現(xiàn)象，影響供電質(zhì)量和供電設(shè)備壽命，智慧供配電系統(tǒng)通過全面感知，將這些電網(wǎng)“雜音”過濾掉，優(yōu)化電能質(zhì)量，有效降低機(jī)電設(shè)備的故障率50%以上，同時避免系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的相互干擾。

　　“分析美國的智能電網(wǎng)技術(shù)，會發(fā)現(xiàn)其架構(gòu)、思路與我們的智慧供配電系統(tǒng)不謀而合。”孟春雷介紹說，智慧供配電系統(tǒng)技術(shù)走在了一條正確的道路上，而且在交通單相智能供電系統(tǒng)這個細(xì)分領(lǐng)域中，可以自信地說已經(jīng)走到了世界最前列。

　　契合三網(wǎng)融合趨勢 市場前景廣闊

　　“智慧供配電系統(tǒng)突破了供電底層共性關(guān)鍵技術(shù)，這套系統(tǒng)不僅可應(yīng)用于高速公路，還可在軌道交通、機(jī)場、碼頭，甚至在IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)機(jī)房和移動基站等多個場景中應(yīng)用，市場前景非常廣闊?！泵洗豪着e例說，智慧供配電系統(tǒng)可為鐵路沿線通信設(shè)施提供性能穩(wěn)定、品質(zhì)一流的能源供給，保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。智慧供配電系統(tǒng)是單相供電，正符合IDC機(jī)房單相設(shè)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(shù)難題。

　　黨的十九大報告提出要推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，智慧供配電系統(tǒng)很好地踐行了這一理念。智慧供配電系統(tǒng)是今后交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)、交通信息網(wǎng)和交通能源供應(yīng)網(wǎng)“三網(wǎng)融合”的優(yōu)秀載體，可為大規(guī)模建設(shè)高速公路充電站，電動車移動充電等提供設(shè)施和技術(shù)保障。

　　孟春雷同時表示，智慧供配電系統(tǒng)的成功得益于近年來部公路院愈加寬松的創(chuàng)新環(huán)境和濃厚的創(chuàng)新氛圍。參與此次創(chuàng)新大賽，讓他意識到，在研發(fā)的同時要開門推廣，讓整個行業(yè)乃至社會來進(jìn)行評估和檢驗(yàn)，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(fā)揮更大作用。