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毋庸置疑，隨著國(guó)內(nèi)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的發(fā)展、特高壓項(xiàng)目的不斷批復(fù)與建設(shè)、多種電源形式不斷接入，變電站如同電網(wǎng)的“靈魂”，時(shí)刻控制著電網(wǎng)的起伏變化。然而面對(duì)這一“靈魂性”的角色，電網(wǎng)調(diào)度未來(lái)將何去何從?為此本刊記者專(zhuān)訪了全國(guó)電力系統(tǒng)管理及其信息交換標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)變電工作組副組長(zhǎng)陸天健。
“國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓等級(jí)越來(lái)越高，新能源不斷接入，這些都為電網(wǎng)安全帶來(lái)了許多技術(shù)問(wèn)題，比如低電壓穿越、高電壓穿越等都對(duì)變電站調(diào)度提出了更高的要求�！彼紫葟�(qiáng)調(diào)說(shuō)。
以風(fēng)電為例，根據(jù)國(guó)家能源局公布的數(shù)據(jù)，過(guò)去5年里，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)已由500萬(wàn)kW迅速增加至6300萬(wàn)kW，使我國(guó)成為世界第一風(fēng)電大國(guó)，但新挑戰(zhàn)亦隨之而來(lái)，變電站如何才能滿(mǎn)足電網(wǎng)安全運(yùn)行的需要?
在陸天健看來(lái)，眼下變電站信息的全面性、準(zhǔn)確性和快速性等建設(shè)必須提上議程。
變電站智能化已無(wú)懸念
“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”理念下變電站建設(shè)究竟有何不同?
陸天健介紹說(shuō)，目前新一代智能電網(wǎng)調(diào)度中心支撐系統(tǒng)，將傳統(tǒng)調(diào)度中心11套應(yīng)用系統(tǒng)安全集成為四大類(lèi)應(yīng)用放置在不同區(qū)域，分別為實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警、調(diào)度計(jì)劃、安全校核和調(diào)度管理。
他通俗易懂地解釋說(shuō)：“如某地電網(wǎng)發(fā)生一個(gè)事件，就要使事件過(guò)程的數(shù)據(jù)、圖像和一次設(shè)備的狀態(tài)調(diào)到調(diào)度的口徑上進(jìn)行顯示和反應(yīng)，但有些是因?yàn)榈蛪翰僮骰蛟O(shè)備引起的故障，因此很難快速地了解該事件的原始過(guò)程，此時(shí)就需要建立新的信息傳輸途徑，來(lái)全面、準(zhǔn)確、快速地匯聚這些信息。”
人們注意到，其實(shí)早在2009年，國(guó)家電網(wǎng)公司在提出建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的發(fā)展目標(biāo)時(shí)，便提出了針對(duì)調(diào)度和變電站側(cè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，此后的兩年時(shí)間，國(guó)家電網(wǎng)公司先后建成、改造了變電站總計(jì)74座。
2010年1月4日，我國(guó)首座利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)的智能變電站——220 kV西涇智能變電站在江蘇無(wú)錫投運(yùn)。2012年11月底，青海電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了110 kV變電站100%集中監(jiān)控覆蓋，35 kV變電站覆蓋率達(dá)95%。2013年4月16日，黑龍江省首座智能變電站220 kV北興變電站開(kāi)始爭(zhēng)創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程……
放眼望去，智能變電站已在全國(guó)“開(kāi)疆拓土”。
與此同時(shí)，本刊記者將國(guó)家電網(wǎng)公司2012年共計(jì)6次的設(shè)備招標(biāo)信息進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中常規(guī)變電站監(jiān)控共計(jì)招標(biāo)701套，同比下降1.54%，而智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)招標(biāo)1049套，同比增長(zhǎng)高達(dá)267%;常規(guī)站保護(hù)共招標(biāo)1.06萬(wàn)套，同比增長(zhǎng)9.84%，智能站保護(hù)共招標(biāo)1.56萬(wàn)套，同比增長(zhǎng)高達(dá)460%，智能化設(shè)備增幅驚人。而剛剛結(jié)束的國(guó)家電網(wǎng)公司2013年第二次招標(biāo)更能顯示問(wèn)題，保護(hù)類(lèi)設(shè)備招標(biāo)數(shù)量為5414套，相比2012年的4038套上升34.1%，其中智能變電站保護(hù)類(lèi)設(shè)備占比高達(dá)一半;變電站監(jiān)控系統(tǒng)招標(biāo)數(shù)量為576套，相比2012年的337套，增長(zhǎng)70.9%，智能變電站類(lèi)設(shè)備占比高達(dá)58.9%(如圖1、圖2所示)。
綜合分析不難看出，智能產(chǎn)品需求持續(xù)旺盛，變電站智能化替代傳統(tǒng)已成為趨勢(shì)。
根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司的規(guī)劃，未來(lái)我國(guó)智能變電站將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)：第一階段新建智能變電站46座，在運(yùn)變電站智能化改造28座;第二階段新建智能變電站8000座，在運(yùn)變電站智能化改造50座，特高壓交流變電站改造48座;第三階段新建智能變電站7700座，在運(yùn)變電站智能化改造44座，特高壓交流變電站改造60座。
就此，對(duì)于智能變電站的建設(shè)目標(biāo)，陸天健分析認(rèn)為，未來(lái)要通過(guò)應(yīng)用功能運(yùn)行監(jiān)視、就地以及遠(yuǎn)方操作和控制、數(shù)據(jù)控制、信息綜合分析、自動(dòng)報(bào)警和遠(yuǎn)程瀏覽功能等手段提高信息的全面性與準(zhǔn)確性;提高系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性、可維護(hù)的便捷性;要積極支撐遠(yuǎn)方調(diào)控中心實(shí)時(shí)監(jiān)視和調(diào)度控制;同時(shí)更要用集成優(yōu)化思想，對(duì)相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行整合，減少設(shè)備或系統(tǒng)配置的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)功能的集成、信息融合。
智能變電站的“核心議題”
“電網(wǎng)建設(shè)速度越來(lái)越快，變電站調(diào)度管轄范圍不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)安全運(yùn)行的責(zé)任越來(lái)越大，這些都需要調(diào)度支撐系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的電網(wǎng)運(yùn)行和運(yùn)行狀態(tài)的信息，以便調(diào)度人員可以及時(shí)處理電網(wǎng)異常和故障。”在采訪中，陸天健對(duì)智能變電站的重要性反復(fù)強(qiáng)調(diào)。
在他看來(lái)，要通過(guò)數(shù)據(jù)建設(shè)和校核、遠(yuǎn)程瀏覽、智能報(bào)警等方面實(shí)現(xiàn)變電站的一體化監(jiān)控功能。
“就拿數(shù)據(jù)建設(shè)和校核為例，一方面，通過(guò)數(shù)據(jù)建設(shè)，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、有效性，并過(guò)濾掉不良信息，把最終結(jié)果發(fā)送到調(diào)度端。另一方面，目前業(yè)界對(duì)系統(tǒng)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)辨識(shí)存在著矛盾的觀點(diǎn)，有觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，有觀點(diǎn)則強(qiáng)調(diào)可靠性。前者強(qiáng)調(diào)調(diào)度體系數(shù)據(jù)‘直采直送’，反應(yīng)實(shí)時(shí)性，后者則需要數(shù)據(jù)校核，這兩者之間有一個(gè)處理過(guò)程，最后反應(yīng)到調(diào)度臺(tái)上是怎么樣的數(shù)據(jù)?這些都要不斷地建設(shè)�！彼e例說(shuō)。
陸天健進(jìn)一步指出，當(dāng)前還需要實(shí)現(xiàn)變電站一、二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的綜合分析和智能報(bào)警，提高調(diào)度運(yùn)行人員處理故障的及時(shí)性。
一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息由一次設(shè)備處理完匯總后轉(zhuǎn)送后臺(tái)，若想看完整信息也可以實(shí)現(xiàn)。二次設(shè)備運(yùn)行信息直接發(fā)送到變電站監(jiān)控系統(tǒng)。通過(guò)狀態(tài)信息和采樣信息進(jìn)行分析處理，把相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，產(chǎn)生智能報(bào)警。如發(fā)生一個(gè)事件，可能僅向調(diào)度輸送了一條報(bào)警信息，但是這條報(bào)警信息卻包含了非常多的數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)信息。
對(duì)于智能變電站建設(shè)的下一步工作，他認(rèn)為需要
