尹天文是我國低壓電器行業的領軍人物之一，也是我國新一代智能低壓電器、智能網絡通信和雷電防護技術領域的學科帶頭人。他所領導的上科所電器分所是我國低壓電器行業的技術歸口單位，長期引導我國低壓電器行業科研和新產品開發的發展方向，為我國低壓電器發展做出了突出的貢獻。
低壓電器是一個量大面廣的重要基礎元件產品，承擔著大部分電能的分配和控制任務。目前，隨著廣為注目的智能電網建設問題日益得到國家重視，與電力行業緊密相連的低壓電器產業面臨著怎樣的發展機遇？低壓電器怎樣能滿足智能電網的建設需要？帶著這樣的問題，記者專訪了上海電器科學研究所（集團）有限公司總裁助理、電器分所所長尹天文。

“智能電網與低壓電器的關系是我們一直在探究的問題。”尹天文介紹，我國的智能電網是以特高壓主干網為基礎，包括特高壓、超高壓、輸變電、高、低壓配電，以及用戶端，與我們關聯度最高的是用戶端配電，而用戶端配電中最主要的控制與保護器件就是低壓電器，因此智能電網與低壓電器息息相關。據統計，80%的電能是通過用戶端用電設備消耗掉的，用戶端的重要性可見一斑，它是智能電網非常重要的組成部分。

“在我國智能電網的發展規劃中對低壓配電以及用戶端方面已經有些內容，但目前還不夠具體。”尹天文指出，目前我們正在積極地研究智能電網用戶端的關鍵技術，制訂智能電網用戶端實施路線圖。

“到目前為止上科所對智能電網用戶端的工作進行了初步的研究，提出了設想，我們希望能夠與有關單位開展合作，將智能電網低壓領域的規劃和標準納入到總的規劃和標準中去。”尹天文強調，“用戶端的工作很關鍵，如果現在不做，將跟不上智能電網總體發展要求。”

經過梳理，尹天文認為用戶端整體架構主要分為三大系統：智能電器及系統、能源管理系統、智能樓宇系統。

第一，智能電器及系統

是指具有雙向通信、故障預判和預警、負載監控、全電流范圍選擇性保護、電能質量監控，能實現區域聯鎖并可快速安全恢復等功能的高度智能化的電器設備及系統，是構成用戶端智能配電網絡乃至整個低壓配電網的基礎性電器設備及系統。

“在三大系統中，我國智能電器及系統的基礎工作是最好的，”尹天文介紹，我國從第三代低壓電器產品研制起就著手發展智能化低壓電器，其后又開發了可通信的低壓電器，產品集成了基本的智能化與通信功能，能夠基本滿足智能電網的相關需求。雖然這些產品的一部分智能化功能已經得到應用，但是大部分功能尤其是通信功能并未真正利用起來，這與我國用戶端發展緩慢不無關系。

而現在，建設智能電網對用戶端提出了新的技術要求，智能電網的互動、自愈、優化、集成、兼容等特征在新一代低壓電器中都要體現出來。因此，今后用戶端將越來越受重視，智能電器及系統要集成許多新的技術，如預警與區域聯鎖等新技術等，使低壓電器更符合智能電網的要求。

目前，在上科所主持領導下開發的我國第四代低壓電器產品將陸續上市，“它們集成了很多新技術和新概念，完全能滿足智能電網使用的需求，與智能電網結合的非常緊密，”尹天文講，“第四代產品正趕上建設智能電網的市場契機，這些產品的誕生與應用將對構建我們的智能電器及系統提供強大的支撐。”

第二，能源管理系統

具有雙向通信、負荷調節、能源系統分析、分布式可再生能源接入、分布式用戶端儲能充電、雙向電量計費、節能管理等功能，可根據用戶的不同用電需求采用具有個性化地節能、經濟運行等方式對用戶端進行能源管理的系統。

從我國國情來看，居民用電量較小，因此能源管理系統在初期主要針對工業、樓宇等大用戶。“目前能夠實施能源管理的企業很少，因此我國的能源管理市場很可觀。”尹天文指出，實施大用戶的能源管理需要國家出臺政策予以支持，通過實行分時電價來削峰填谷，引導電力消費。“這其中就會涉及一些新技術，如電力儲能技術、負荷控制技術和新能源接入技術等。”據尹天文介紹，隨著新能源的發展，儲能、充電等相關技術都是下一步要加以攻克的課題，另外還有新能源發電涉及的預測與接入、切出等技術。

而目前對于居民而言，最直接的聯系就是智能電表的使用。“智能電表是能源管理系統中最主要的元件，過去我們將過多的注意力集中在遠程抄表上，但是遠程抄表僅僅是智能電表最基本功能之一。”尹天文講，“從遠期來看，智能電表在家庭用戶中，它就是一個微型能源管理和信息管理的路由器，所有的信息都集中在這個表上，通過這個表來連接用戶和供電企業。今后的智能電表可實現雙向通信和雙向計量，以實現用戶與電力公司之間的電能買賣與應用管理。”

第三，智能樓宇系統

是指具有建筑照明自動控制、家電控制、遠程監控、安全防范、情景控制等功能，可實現樓宇或家居智能化和高效能源管理的系統，主要包括節能型照明和空調管理系統、智能家電控制系統、火災預警與報警系統、防入侵和防盜等系統。

“智能樓宇系統目前有許多技術需要攻克，”尹天文指出，“智能樓宇系統最簡單的實現單元就是智能家居。”智能家居系統就是將節能型的照明、空調、家電等系統集成在一個平臺上，并且可以交互式遠程監控。由若干智能家居單元可構成智能樓宇或智能化小區，其中要解決很多問題，比如海量數據的高速處理、各種系統的匹配和兼容，以及智能樓宇里分布式新能源發電系統的集成問題等。

“由這三大系統構成的智能用戶端是我們低壓電器行業發展的方向，在智能電網的大力推動下，智能用戶端今后會發展很快，因為過去我們在這些環節基礎還非常薄弱。”尹天文強調，“基于智能電網的概念，上科所已經著手制定智能電網用戶端的整體規劃。”

“如果沒有整體的解決方案，實際能起到的作用是微乎其微的，”尹天文解釋道，“因此對于之前提到的三大系統的構成、涉及的技術、要形成的系統與產品等都要進行整體規劃。”

“之后，我們將根據規劃搭建一個試驗平臺，也是演示平臺。”尹天文進一步介紹說，“這一平臺將有兩大功能，一是測試與試驗功能，檢驗研制出的產品是否滿足智能電網的要求；二是演示功能，將我們對于智能電網的理解形成具體的演示平臺，引導技術發展與市場推廣。”

據介紹，上科所將用戶端三大系統中的每一部分都劃分為三個階段，進行實施智能用戶端的建設：

第一階段的目標是開發一些簡單的基礎設備，在現有基礎上，搭建基礎性系統。智能電器及系統方面，符合智能電網要求的第四代產品將陸續進入市場，在此基礎上，上科所將基于3S-Net搭建新一代的智能配電與控制系統。能源管理系統方面，將先攻克智能電表，然后建立一些小型的能源管理系統，重點實現有效的負荷控制。智能樓宇系統方面，第一階段將先解決智能家居的問題。除上述系統建設外，上科所也將著手進行配套標準的制訂，做好基礎工作，并盡量多地進行示范工程的建設。

第二階段將上升一個層次，完善整個系統，使配電領域主要的低壓電器產品與系統全面滿足智能電網需求；能源管理系統將攻克新能源的接入切出與儲能技術；智能樓宇系統方面則要實現智能樓宇、智能小區，并進一步加強智能用戶端的市場推廣。

第三階段將是完善應用期。根據上科所的整體思路，前五年是關鍵技術的攻關和示范應用階段，后五年則是在此基礎上不斷完善產品與系統和市場推廣與應用階段，將使智能電網的整個系統從上到下全面貫通，全面實現智能電網總體目標。

“我們在智能用戶端上已經做了大量的準備工作，按照智能電網的要求，在不久的將來我們不僅可以提供智能配電網與用戶端系統的整體解決方案，而且還能夠提供具有國際先進水平的智能電器產品。”尹天文最后講，“隨著國家智能電網規劃對用戶端的逐步重視，并伴隨著我國自主研發的第四代產品的不斷推出，我認為我國的低壓電器行業在智能電網建設中必將大有作為，前所未有的歷史機遇將使低壓電器的發展再次騰飛。”