“您不可能仅在周末的时候才进行关键系统切换！” 能源和系统工程师菲尔解释道，这是他主要的工作职责。然而近来，菲尔发现随着能源电网动态化调整的不断增加，能源革命正在兴起浪潮，他原有的工作原则和行业知识的基础正在逐渐受到侵蚀。现在对系统的运营效率、流程透明度和开放性的期望正变得越来越高。
        完成学业后，菲尔于20世纪90年代中期在一家区域性的能源供应公司里开始了他的职业生涯。他支持过许多项目，并成为一名合格的电力二次设备及其控制技术的技术经理。菲尔的公司主要负责为数以万计的家庭、众多企业以及公共机构提供电力。
        任何计划外的电力中断都会产生重大影响。因此，他和他的同事们的工作就是积极准备和认真执行。一切都需要时间。如果某一个组件是高效可靠的，那么工程团队短时间就不会再次触碰它。然而，随着时代的变迁，情况发生了明显的变化，特别是最近的几年。如今，几乎所有企业都希望有一个包含一切的数字化计划。在这个新环境中，菲尔拥有的丰富的“模拟时代”的经验又价值几何呢？他必须使用什么样的策略来可靠地指引自己及其团队，并最终指引他所在的公司进入数字化的未来呢？

数字化很重要，但经验也很重要
        多年来，实现更灵活的能源网络的需求对菲尔来说并不陌生，多年来，向分散式电力供应网络的努力一直落后于“智能电网”的标准。从长远来看，光伏或风力发电等可再生能源应该能够取代煤炭或核能等传统能源。当然，由于可再生能源供应本身所特有的波动性，也带来了新的系统性挑战 —— 监测和控制更加动态化的电力网络需要全新的方法和整体的解决方案。
        可能最初仅仅是一个十分小众的话题，也会很快就变得热情高涨，并成为会议上演讲者所论述的中流砥柱。菲尔听说过很多类似的新流行语和首字母缩略词，例如数字变电站，WAMPAC，智能电表或DERMS。当气候辩论在2010年中期达到高潮时——关键词“巴黎协定”——能源自动化创新的压力再次增加。菲尔非常清楚，数字化技术在克服未来的挑战方面可以做出重要贡献  。
        尽管如此，他仍然持怀疑态度：推出新的系统和技术需要深思熟虑的规划和谨慎的实施。电力供应安全仍然是任何解决方案中最重要的衡量标准。高度专业化的保护技术仍然是每个发电厂或其子系统应用的基础。近年来，上述问题在数字化功能方面取得了显著进展; 电力保护装置现在可以更加灵活地被使用，并可根据现代标准相互联网。而不再是过去通过使用螺丝刀和电压表作业，人机工程学软件工具现在可安装在笔记本电脑上进行工作 —— 甚至被远程使用。

在有意义的地方使用数字技术
        几乎在工作和日常生活中的所有领域的数字化正在迅速发展。从应对气候变化到优化自身的素质，以及在线会议等等，数字化产品正在被广泛使用，这有望引导我们走向更美好的未来。现在甚至连牙刷也变得更清洁了 —— 这要归功于人工智能。数字化工具、小程序以及app每时每刻在安装、更新或卸载。
        虽然数字化解决方案在日常生活中得到了很好的应用，但在工业环境中适用是由完全不同的规则决定。每个系统性的决策都会产生深远的影响。因为能源领域的解决方案必须可靠运行多年。除了对新技术和解决方案持开放态度外，像菲尔这样的工程师始终对行业要求有批判性的理解。重要的是，除了建立使用新技术的专业知识和开发方法，例如基于云或Docker的服务架构，大数据分析或大规模物联网之外，对现有的系统和流程的认知在上述创新过程中也是至关重要的。

为能源行业奠定数字化基础
        无论菲尔在谁谈论类行业话题，都少不了一项重要措施以提供其对电网现代化和数字化的方法 —— 至少在变电站的保护和控制技术方面是这样的：这就是IEC 61850 系列标准。
        该标准从系统设计开始，并提供一个全面的数据模型，以设备和人类均可读的形式精确描述所有组件和接口。由于这种开放类型的信息显示方式，可以帮助程序有效地支持各种项目任务。例如，系统的某些组件可以完全基于模板自动生成。此外，IEC 61850标准定义了一系列通信协议，用于相关设备和系统来交换数据和信号。这代表了系统的柔性化程度的巨大提高，特别是在实时交互信息层级时。在过去是使用硬铜制线缆连接的方式来实现安全关键信号的通讯，现在这些信号则可以通过全数字的过程总线与IEC 61850交换数据。不仅在类别和数量上，包括数据的发送方和接收方都可以实现动态的配置方式。连接不再是通过以往那种要求铺设数公里长的捆束铜线缆来达成通讯，而是通过强大的信息网络或光纤电缆来实现。从而将以前僵化的系统转变为可以适应不断变化条件下的网络化物理系统。
        这绝对是我们所想往的目标，菲尔很确定。虽然考虑到随之而来的一系列重大调整，以及随之而带来的变化让人感到有点不确定。毕竟，这些系统不仅是要在演示幻灯片上证明自己，重要的是还要在日常使用的严格规范中证明自己。他的所有团队和同事都必须接受并参与使用这些新的工具和流程计划。  从长远来看，IEC 61850标准的开放性使得打破陈旧结构和工艺的项目成为可能，但与此同时，大家也必须抛弃掉曾经熟悉的技术和制造商所带来的安全感。

        基于IEC 61850的数字化电网，成本高昂的布线会被网络化通信所取代。使用智能软件工具进行配置实现设备之间的信号交互。

经验与技术的智能组合
        数字技术为能源公司提供了相当大的潜力。但是，这些技术不会简单自发地被调用。相反，它们必须作为战略过程的一部分加以推动。这一过程的目标应尽可能明确地界定，以便让企业切实、可持续地从相关技术中受益  。
        对于菲尔团队的工程师来说，这种变化自然会带来许多挑战。不仅必须理解新概念和方法，还必须证明它们对行业用途的适用性。经过精确、最优化调整的系统必须经过测试以证明该解决方案架构能够承受住数十年电厂营运的要求，包括所有定期和计划外的活动。
        此外，与菲尔合作的工程师团队早就知道，人机的全面联网将为黑客的网络攻击创造便利。这也是一个再也不能忽视的危险。因此，开发人员必须确保从一开始就使用最合适的解决方案，以将安全风险降至最低。
        许多数字化项目的一个潜在方面是其开放性。例如， IEC 61850等国际标准旨在确保其解决方案架构可以在各制造商之间合并信息。这样电力保护设备可以来自制造商“A”，其HMI则来自制造商“B”，而测试设备也可能来自制造商“C”。这种开放性让菲尔的公司有机会摆脱某类制造商人为设置的限制。原则上，以后可以自由选择最适合系统中相应任务的设备。最后，还可以聘请独立的系统集成合作伙伴来开发和调试解决方案。这就为项目提供了相当大的优化潜力，同时也需要高水平的经验才能从获得的自由中可持续地受益。因此，菲尔团队的工作是设计新的解决方案，并确保它们可以可靠地使用。即使在数字时代，他们的创造力，远见卓识和即兴创作天赋仍然是人类的重要优势。

        能源工业的转变会出现许多挑战和机会。众多公司使用zenon软件平台的性能和灵活性来实现数字化和可持续的能源解决方案。

接受挑战
        菲尔决心公开面对即将到来的行业挑战，这会积累他在应用新技术和知识方面的经验。对于他的团队以及公司来说，菲尔对新事物的重视及其积极的态度将被证明是无价的。项目已准备好以使电厂实现现代化。现有的解决方案已在数年内运行，这些解决方案需要维护的合理性在下降。随着众多的功能性限制的显现。一切都在表明这些系统需要增加更多的标准化和透明度。系统内的信息都必须得到可靠的监控，可被用于下一阶段的数据深度分析。基于IEC61850 的技术和解决方案 将在此发挥重要作用。新增加的传感器会大规模地提供系统的当前状态数据。网络安全已成为重中之重。而且，正如同过去常常发生过的情况一样，现在对项目的重要意义仍然不够清晰定义。他们只会在未来不断尝试的道路上才变得为人所知。菲尔曾听同行称赞过一款适用本行业的软件平台。它非常成熟，多年来已被众多能源供应商在全球广泛使用。它非常灵活，独立于硬件，易于使用 —— 希望如此。他非常清楚 这种感觉太好了：可以将所有的努力，好奇心和信心混合在一起并带来增长。时机已经到来 ——现在他已经明确了前方的道路。