2023年11月24日，由施耐德電氣主辦的“第一屆ETAP應用論文大賽”圓滿結束。本次大賽獲得眾多電氣設計精英參與，參賽論文題材廣泛，涵蓋電力、石化、冶金、醫療、制造業、基礎設施等多個行業，有效激發電氣設計人員對電氣系統的深入了解以及創新研究，并充分展現了ETAP電氣系統數字孿生平臺在不同領域的實際應用和廣泛適用性，為行業的未來發展帶來積極影響。
作為全球能源管理和自動化領域的數字化轉型專家，施耐德電氣一直致力于推動技術進步和行業創新。2023年6月推出的ETAP全新電氣系統數字孿生平臺（下稱“ETAP”），通過“一站式能源管理平臺”為電氣系統搭建了從設計、建造、運營到維護的虛擬模型，提供全面分析，以覆蓋全生命周期的數字化能力，助力提高生產力、協作能力和效率。
同時，該平臺可以與施耐德電氣全生命周期數字化解決方案（AVEVA軟件）協同工作，將工業控制和能源管理深度結合，實現更高效、更精準的能源管理，加速賦能產業增效降碳。通過數字化技術，對電氣系統的能源使用進行精細化管理，降低能源消耗和碳排放。這對于冶金、石化、電子等行業來說，不僅可以提高企業的競爭力，還可以滿足更嚴格的環保要求，實現可持續發展。
施耐德電氣此次發起“ETAP應用論文大賽”是對行業未來發展方向的一次深入探索。通過針對不同行業的實際應用場景，參賽者提供了深入的見解和解決方案，展示了ETAP軟件在不同領域中的應用價值，為行業未來的發展提供了重要的參考和啟示。
賽事啟動以來，歷經80余天的征稿期，近50位優秀設計師投稿參賽，覆蓋全國40多家設計院。歷經層層審核，最終16篇優秀論文脫穎而出。其中，《基于ETAP的儲能電站電能質量研究》（作者：王偉，中冶置業集團有限公司）、《基于ETAP短路計算的化工項目電氣系統優化設計》（作者：趙瑞萍，航天長征化學工程股份有限公司蘭州分公司）、《基于ETAP的冶金工業繼電保護計算及優化》（作者：孫曉輝，中冶東方工程技術有限公司）、《基于ETAP的接地網全流程三維仿真技術研究及國際化應用》（作者：劉志元，沈陽鋁鎂設計研究院有限公司）、《基于ETAP仿真的大型儲能電站計算分析與設計優化研究》（作者：劉麗影，中國電力工程顧問集團東北電力設計院有限公司）等獲獎論文詳細闡述了ETAP軟件在解決各種復雜問題中的優越性能，引發行業內外對電氣自動化領域未來發展的深度思考。
數字賦能 推動行業駛入綠色快車道
據世界鋼鐵協會統計，2021年我國鋼鐵產量全球占比達53%，中國已經成為世界第一冶金產業大國。在“雙碳”目標的驅動下，國家相關主管部門提出了工業領域綠色低碳轉型的六方面重點任務：深度調整產業結構、深入推進節能降碳、積極推行綠色制造、大力發展循環經濟、加快工業綠色低碳技術變革、主動推進工業領域數字化轉型。冶金行業在能源使用上消耗巨大，電網結構復雜，供電電壓等級多樣，連續性高、負荷波動大的生產過程要求電力系統具備極高穩定性和可靠性，同時面臨諧波源多、諧波電流大對電能質量的挑戰以及短路容量大對安全性和穩定性的挑戰。冶金行業一方面要提高供配電系統的安全性、電能質量、能效和電力系統的可靠運行，同時作為碳排放“大戶”，要推動全行業的節能減排。
施耐德電氣通過ETAP、AVEVA與EcoStruxure的集成，聚焦工業自動化和能源管理兩大關鍵領域，形成了密切協作的兩大數字孿生，其中：工業數字孿生可以幫助企業探索從設計、建造、到運營與維護全生命周期的優化潛力，不斷提升生產力與效率；能源數字孿生則圍繞“源、網、荷、儲”，覆蓋從電氣設備設計、建造到運營維護的全場景，幫助用戶節能減排、促進清潔能源發展和消納、提升能源使用效率。
具體而言，ETAP通過先進的數字孿生技術，將實際電力系統的狀態、運行情況和性能以數字化方式進行精準反映和深度協同。在規劃階段，該平臺通過強大的算力和智力，對電力系統的設備進行精細建模和仿真，以確定最佳的配置和設計方案。這不僅可以提高電力系統的效率和可靠性，還可以降低能源消耗和成本；在建造階段，通過系統整合，交付給客戶一個包括單線圖、模型、潮流仿真等的電力系統仿真系統或實時系統，幫助電力企業更好地理解和掌握電力系統的實際情況，從而進行更有效的管理和運營；在運營階段，可實時監控電力系統的運行狀態，通過強大的可視化功能，幫助電力企業全面掌握電力系統的運行狀態。同時，該平臺還可以對電力系統的設備進行預測性維護，即通過分析設備的歷史數據和運行狀態，預測設備可能出現的問題，并及時采取措施進行預防和修復。
全生命周期數字化解決方案（AVEVA）旨在幫助企業實現運營管理、工程設計和供應鏈管理的數字化轉型。通過工藝流程模擬和優化、工廠運營管理、數字化轉型戰略規劃等多個方面的應用，AVEVA軟件能夠助力企業更好地應對數字化時代的挑戰。首先，AVEVA軟件可以幫助企業破除數據孤島，打造管理資產信息和運營信息的統一平臺。通過實現多維度集中管理和跨部門、跨專業的數據展示，讓各工藝段的控制系統連成一體。這樣可以讓企業的資產和運營效率得到大幅提升。其次，AVEVA軟件還可以幫助企業制定數字化轉型計劃并實施。通過深入了解企業的業務需求和市場環境，為企業的數字化轉型提供切實可行的建議和方案。AVEVA APC先進過程控制軟件，以系統辨識模型和數學模型計算為核心，將工廠控制網絡和管理網絡作為信息載體，雙方共同建立了多變量預測模型。在生產過程中減少人為操作干預的同時，實現平穩操作，確保變量控得住、控得穩，最大程度的減少不必要的能耗。
ETAP全新電氣系統數字孿生平臺與全生命周期數字化解決方案（AVEVA軟件）為冶金行業提供了全面且高效的解決方案，同時整合IT與OT，結合VR/AR、數字孿生等前沿技術，為冶金行業構建了全景數字化解決方案。這些解決方案不僅有助于提升冶金行業企業的運營效率，降低能源消耗和成本，強化了企業安全性和可持續性發展，同時在生產監控、設備管理、系統集成、先進控制等四個維度助力冶金行業數字化轉型，全面提高企業的數字洞察能力，加速實現工廠智能化，提升整體競爭力與抗風險能力。
未來，施耐德電氣將繼續與全球用戶緊密合作，通過持續的技術創新和卓越的服務，共同應對能源管理和自動化領域的挑戰，幫助企業實現更高效、更智能的運營，推動行業的數字化轉型和可持續發展。
