歐日台廠結盟打造智能配電盤

圖1 : 宏于電機的智能配電盤導入IoT架構、雲端服務及AI運算技術,接軌國際電工法規IEC標準。(source:宏于電機)
圖1 : 宏于電機的智能配電盤導入IoT架構、雲端服務及AI運算技術,接軌國際電工法規IEC標準。(source:宏于電機)

[作者 陳念舜]

歐日台廠結盟打造智能配電盤

回顧2021年4月台灣才剛跟進歐美等全球128國,信誓旦旦宣稱將附和2050年淨零碳排目標後,5月旋即連續發生跳電、停電事故,事後檢討報告除了直指人為失誤操作,卻也無法否認再生能源供電不穩的事實,頻繁變動操作將形成對於電力設備的嚴苛考驗。

尤其現代每棟建築都免不了設置配電盤等傳統電力設備,差別只在容量大小不一,大者如長期處於工廠、電廠端的高壓應用、小者如一般住宅的中/低壓設備等,但以往這些電力設備可能須要連續24小時不間斷操作直到線路燒毀,恐發生跳電、失火等重大事故。如今則能透過物連網(IoT)技術彼此溝通,自我監測溫度、電力資訊或人員是否安全操作等,及時線上監測並預警,隨著近年來再生能源產業潮流發展,電能轉換及儲能系統的完備度也愈顯重要。

否則,就如台灣在5月13日下午2時37分發生的興達電廠變電站事故,即由於台電綜合研究所員工為了配合興達電廠輸電線路容量擴充工程,在高雄市路北超高壓變電所進行要加入系統前的完工測試時,將原來該操作的3542號隔離開關誤觸成3541號開關,造成匯流排接地事件,導致電壓驟降,興達電廠4部機組及通霄電廠部分機組跳機的結果,就是當天全台約400萬戶大停電5.5小時的重大事故。

依台電事後回應外界質疑,為何停電耗時如此之久?除了強調是基於電網自我保護的低頻卸載機制,還歸咎為下列原因:

1. 原來預測五月中旬尖峰負載為3,500萬瓩,但當日最高尖峰負載約3,670萬瓩,比預測值多出170萬瓩;

2. 傳統火力發電的林口電廠3號機、麥寮電廠3號機及核3廠1號機均依正常規畫歲修,以便應對接下來的夏季用電尖峰,約影響240萬瓩供電能力;

3. 估算再生能源的太陽光電、風力,當時已分別比預測值少發電30萬瓩、25萬瓩的誤差;

4. 由於今年水情不佳,為配合節水措施無法全力發電,導致最能馬上支援發電的水力機組減少供電180萬瓩。

讓經濟部次長曾文生也不得不解釋:「今天當我們面對到所有最壞狀況都交疊在一起的時候,我們可能真的應付不來。」

可見因為再生能源發電不如預期,突顯了納入備轉容量率之不足,台電在難為無米之炊的情況下調配供電系統會有多麼脆弱,只要有任一電廠發生事故,就會造成輪流供電(停電)事故,相隔4天再發生的5月17日停電事故也不讓人意外。

當天由於興達電廠燃煤1號機故障,喪失50萬瓩電力,此時逐漸下山的太陽能發電已無法補足用電需求,即使麥寮電廠3號機提前解除歲修、經濟部拜託台積電等用電大戶減少用電或加強需量反應都無力回天,最後台電只好於夜間發出分區限電警報;甚至到了隔天也是在千鈞一髮下,還由水情正吃緊的日月潭放水讓明潭抽蓄水力供電,才讓用戶總算可放下手電筒,顯示台灣電力幾已到了山窮水盡的地步。

宏于結盟國內外大廠 導入最新安規及雲端物聯網架構

在台灣電力領域已擁有長達35年配電盤專業及成熟技術的宏于電機(HORNG YU)主要客戶遍及半導體、電信、醫療、太陽能、電力、建設、公共建設等產業,則除了已在今年4月宣布推出台灣首座符合CNS/IEC 61439-2新標準及歐盟CE、東協各國ASTA認證定型試驗合格的低壓抽屜櫃。

同時宣示將首度與歐日台系領導電機設備廠商施耐德、三菱與士林電機策略聯盟,共同打造行銷低壓智能配電盤品牌櫃;進而搭配物聯網(IoT)架構、雲端服務、人工智慧(AI)運算技術,率先推出「電力雲」配電盤雲端管理系統,以提供客戶更安全、可靠且智慧的選擇。

宏于電機總經理詹家榮表示,其實該公司早在10餘年前就已接觸以IoT架構搭配傳統配電盤概念,讓終端客戶可將資訊整合到手持智慧裝置來監控設備,直到2014年正式發表智能配電盤,2015年正式導入雲端服務及AI運算技術,接軌2020年12月4日頒布的國際最新電工法規IEC標準,推動從傳統配電盤轉型AI大數據應用的「Smart iPanel」。

該產品係結合電力雲與高壓(IS-24)/低壓(IS-06)兩款智能配電盤裝置櫃模組化的設計,搭配宏于電機自行研發的i Panel Cad自動繪圖軟體,運用標準化作業系統,串連內部設計單位與OEM配電盤廠、電機技師等客戶,成功降低配電盤的營運成本、工時。不但有效解決客戶從設計到生產的多重瓶頸,更快速協助產品普及市場,而榮獲2021年度台灣精品獎肯定。

同時利用雲端管理與工業4.0的大數據分析,讓企業現代化電力管理更可靠、智慧之外;也經過專業客製化的合作,提供客戶安全、可靠且智慧的選擇。詹家榮進一步指出:「未來iPanel Cad內的資料庫將以策略聯盟品牌為主,免費提供3D外觀、架構使用,一旦更新尺寸規格也會即時告知,將成為採用策略聯盟品牌櫃客戶的專屬權利。」

進而導入現今國際最新電工安規標準,宏于電機配電盤事業處協理王基政表示,雖然目前電力開關及控制裝置通常依循絕緣科技及固定/可抽出式之設計來鑑別,但為求能安全地運轉,都會嚴格禁止作業人員接近危險零件。但台灣過去依照IEC技術內容及標準程式所編撰的國家安全標準規範CNS 13542低壓/CNS 3990中壓等,皆僅針對電力開關及控制裝置的外殼為主,直到新版CNS 61439-2低壓/CNS 15156-200中壓標準,才逐漸朝向力求電力設備運轉的一貫性與維護性保持平衡,加入聯鎖系統設計,且能確保人員、財產安全的趨勢發展。

王基政指出,由於CNS 13542/CNS 3990標準未同步廢止的結果,常導致業界受成本考量而未提升產品設計。反觀宏于電機最新推出的IS-24中壓/IS-06低壓電力開關及控制裝置,皆遵循最新版CNS國家標準而設計開發、上市,足以提供最高保護水準;若客戶採用iPanel Cad內建的資料庫與合適的選配項目,亦有助於減少客戶在初期設計配電盤時,避免容易輕忽安全性的風險。

圖2 : 品牌櫃內部銅排採平偏扭轉設計,減少搭接面等事故點;櫃體骨架採取雙折彎工藝無焊接,提升盤體安全強度。(攝影:陳念舜)
圖2 : 品牌櫃內部銅排採平偏扭轉設計,減少搭接面等事故點;櫃體骨架採取雙折彎工藝無焊接,提升盤體安全強度。(攝影:陳念舜)

此外,為了符合CNS 61439-2新標準要求箱體連續性,而採取高抗腐蝕的鍍鋁鋅鋼板,讓內部任何一處漏電都能接地,防止造成電擊風險;內含55%鋁質,搭接、沖孔都不致於生鏽,省下烤漆也較為環保;內部銅排採平偏扭轉設計,減少搭接面等事故點;櫃體骨架採取雙折彎工藝無焊接,提升盤體安全強度。詹家榮強調:「宏于電機自從2007年開始購入自動化、加工生產設備,在內部銅排加工領域首屈一指,甚至能供應同業,協助節省25%空間和設計成本。」因應農曆年後迄今銅、鐵價已漲30~40%,箱體結構設計最小化,亦有利於因應節能及原物料漲價衝擊。

善用歐日台系大廠資源 落實單一品牌維護服務

詹家榮尤其看好IS-06品牌櫃將會在市場掀起一波改革熱潮,主因在於傳統配電盤裡的元件、裝置大部分皆採取多種品牌結合的方式,設備整合性不佳,導致維修跟效能常會遇到瓶頸。宏于電機這次則選擇與目前在台灣市占率總和高達90%以上的國內外領導品牌電機大廠,施耐德、三菱、士林電機策略聯盟,採用品牌櫃創新營銷策略。

日本三菱電機子公司攝陽企業總經理渡邊憲章表示,宏于電機是三菱在台灣符合IEC 61439規範的首家合作廠商,在這次結盟後,將更致力加深雙方業務銷售的合作關係,並加強推廣三菱品牌。士林電機副營運長程相智強調與宏于既有長久合作關係,除了採用士林電機產品,也是其供應鏈夥伴,經過這次結盟將讓台灣廠商更多一項選擇,取得多項認證並加強國際化。

施耐德電機台灣區總經理張智斌指出,透過這次與宏于電機結盟,除了可趁機強化對戰略合作夥伴的承諾,維繫台灣產業成長,有機會創造雙贏之外;更大幅提升台灣合作夥伴出口海外信心,加強國際競爭力。

施耐德電機也藉此將最先進的物聯網、數位化功能引進台灣,利用該公司獨家數位創新技術EcoStruxure Facility Expert解決方案提供最佳OT+IT功能,通過行動裝置App連接雲端設備,還能利用智能配電和優化操作為終端客戶提供加值效益,帶來最佳電源管理。更方便宏于電機的終端客戶營運團隊進行長期維護,只須要簡單掃描QR-code,就能輕鬆登錄系統,並快速連接所有歷史文檔、資產。張智斌說:「經過系統數位化後,得以輕鬆從連接面板上取得訊息,從而為終端客戶帶來更高效率和便利性。」

圖3 : 由左至右依序為三菱電機子公司攝陽企業日籍總經理渡邊憲章、台灣施耐德電機總經理張智斌、宏于電機總經理詹家榮、士林電機副營運長程相智,聯手主持儀式。(攝影:陳念舜)
圖3 : 由左至右依序為三菱電機子公司攝陽企業日籍總經理渡邊憲章、台灣施耐德電機總經理張智斌、宏于電機總經理詹家榮、士林電機副營運長程相智,聯手主持儀式。(攝影:陳念舜)

**刊頭照:(souce:pbs.twimg.com)

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2021.6月(第70期)用電大戶免緊張-智慧儲能系統Power up!
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