施耐德电气发布系列机场行业白皮书 为四型机场建设出谋划策

从2018年“四型机场”概念的提出，到如今相关规定逐步落地，我国机场基础设施建设在政策指导下全面进入高质量发展周期。与此同时，在“双碳”目标和民航蓝天保卫战的背景下，能源转型、安全生产、绿色降碳也成为新时代机场建设的关键要素。现代化机场应该怎样在保持不间断运行的基础上，兼顾绿色发展目标？如何利用数字化、智能化手段打造国际一流机场？在2021年末，施耐德电气重磅发布5本机场行业白皮书，基于自身在“数字化”、“电气化”相关领域的深厚积累，分享研究和实践成果。本文将通过“安全”、“绿色”、“智慧”、“人文”的思路，结合白皮书亮点内容，分享“四型机场”建设新观点。

电气化设备为机场安全保驾护航

对机场来说，电气化不只是为整座机场提供电力保障这么简单，还涵盖到设备的安全运行及高效运维等方面。施耐德电气认为，机场自身是由众多设备及系统构成的复杂基础设施，需要步步为营，且在不同区域部署不同的解决方案，以此来应对不同区域可能发生的隐患，从而实现更有效的全生命周期管理优化。施耐德电气高级部门经理、施耐德电气行业应用专家陈科在《电能质量仪表在机场行业中的应用场景研究》白皮书中提到，随着机场监测、控制及大量采集电子信息设备的增多，由电压暂降/暂升问题而导致的故障也逐步显现。因此电气安全、供电可靠、适度超前、经济合理等方向是“四型机场”建设中首要考虑的因素。同时，电能质量表也并不能完全取代多功能表，两者相结合使用才是最好选择。

供配电系统的安全对保障机场不间断供电格外重要。《自动转换开关在空管系统中的应用》白皮书作者－施耐德电气高级专家、施耐德万高行业应用负责人刘浩川表示：“随着航空业务量快速增长，对空管设备运行的稳定性提出更高要求，设备不间断供电成为保障工作中不可或缺的环节，空管工程中的所有设备、系统都应建立在更安全可靠的供配电系统基础之上。以带维修旁路ATS的WBTPC旁路隔离自动转换开关为例，其具备机械联锁、电气联锁、控制装置逻辑联锁、双旁路设计、安全与便利运维等特点，不论在市电与应急电源的切换中还是在UPS供电系统中均起到重要作用，是空管供电系统转换提供重要保障的关键节点。”

另外，施耐德电气机场行业应用专家郭立青还在《空管管制中心低压配电系统选择性配合》白皮书中提到，管制中心的低压配电系统有两大典型特征：一是低压配电保护级数多，二是负荷等级高。因此，实现低压断路器上下级之间的全选择性配合，对于保障数据机房、管制席位等关键负荷不间断的电力供应至关重要。因此，通过主配电系统中断路器的ZSI功能，不仅保证了全选择性，更将空管配电系统全生命周期中短路电流产生的热效应可能导致母排机械强度受损的风险降到最低。

一体化架构赋能机场管理绿色高效

机场作为世界上最繁忙的公共场所之一，不间断运行已是其不可动摇的发展目标。但伴随民航加大节能减排力度，机场的低碳化、绿色发展已成硬性标准。因此，在打造四型机场确保安全的同时，也需兼顾绿色发展目标。施耐德电气依托在机场行业的丰富经验，基于EcoStruxure™架构与平台，将数字化方案聚焦智能配电、建筑设备管理、智慧照明3大子系统，采用中低压一体化、软硬件一体化、强弱电一体化的核心架构赋能新时代绿色四型机场建设与运营。

《机场行业数字化架构与应用方案》作者－施耐德电气高级解决方案架构师、施耐德电气机场行业数字化方案应用负责人李建冬表示：“施耐德电气对机场业务运营和技术积累都很丰富，以3大子系统+3大核心架构组成的数字化技术与解决方案，构筑了机场的大机电运维管理平台。智能配电系统方面，施耐德电气以中低压一体化、软硬件一体化为核心，开发出符合运维需求的智能配电产品及解决方案，构建安全、稳定、高效的机场供配电系统，保障业务安全连续的运营；建筑设备管理系统方面，将能源、自动化与软件融为一体，实现多种机电设备监视与控制，结合数字化技术，基于软件平台提供统一全IP架构的机电设备运维管理平台，以软件定义机场建筑，结合数据驱动未来机场的数字变革；智能照明系统方面，施耐德电气为机场提供具备联接、联动、智能、节能特点的智能照明方案，节省能源消耗。”不难看出，施耐德电气不仅将智能配电系统、建筑设备管理系统、智能照明系统有机融合，还通过集成的强弱电一体化平台，优化提高运营管理和能源使用效率，从而解决机场运营中安全、能效、数字化的关键需求，加快绿色智慧机场建设，助力“双碳”目标达成。

数字化软件共享数据，实现机场智慧升级

在智慧机场建设中，借助互联、数字化等技术，实现机场内外部信息共享和有效利用，是提升智慧机场品质的基础。随着各类电力电子设备不断投入机场配电系统，通过数字化软件可帮助工程师对电能质量进行分析计算，保障机场系统安全运行。ETAPCHINA高级技术专家赵亮在《ETAP电能质量模块在机场行业中的应用》白皮书中提到，ETAP软件中有经过双V认证的设备库，工程师将机场整体供配电系统模型转化成ETAP数字化单线图后，可对应IEC/ANSI符号直接拖动到网格中。ETAP软件支持将dwg格式文件导入导出和基于Excel、XML、TXT等标准数据格式导入，可缩短工程师绘图时间，提升工作效率。

另外，ETAP软件不仅可将等效电网、发电机、逆变器、UPS、变频器等设备定义为谐波源，还能在库中选取ETAP自带的谐波源模型或根据客户资料建立的谐波源模型，进行谐波源潮流计算，对选取滤波器提供数据支撑。ETAP软件强大的仿真分析功能，可以提高方案设计的准确性，避免因容量设计过大而增加设备投资。同时，ETAP软件也可以减少电气事故发生概率，提高机场供电系统安全性，进而降低维护和更新设备成本。

加速四型机场建设，共迎绿色未来

机场作为一个复杂的公共设施，在市场需求和新技术应用推动下，从设计、建造到运营、优化正在以前所未有的速度经历数字化变革。全球能源管理与自动化领域数字化转型专家施耐德电气在机场行业深耕多年，深谙中国对四型机场、四强空管建设的发展理念，凭借自身在绿色能源管理领域优势，为机场打造数字化解决方案，提供从设计、建造、运营到优化的全生命周期服务，进而提升运维管理效率，降低碳排放。目前，施耐德电气已为国内外百余个机场提供解决方案，未来并将携手更多合作伙伴，持续推动中国四型机场事业的长足进步。

5本白皮书内容现已全面开放共享，识别海报图中二维码即可下载阅览。