變電站發(fā)展新趨勢：智能化、集成化

【名詞解釋】

智能變電站

智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，具備自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測等基本功能，以及支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級功能的變電站。智能變電站主要包括智能高壓設(shè)備和變電站統(tǒng)一信息平臺(tái)。

比傳統(tǒng)變電站更“聰明”

堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是功能強(qiáng)大的能源轉(zhuǎn)換、高效配置和互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)，是堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)與智能控制緊密融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)以堅(jiān)強(qiáng)骨干網(wǎng)架為重要基礎(chǔ)，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的特征。

為了將從發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到千家萬戶，必須將電壓升高，變?yōu)楦邏弘�，電能到達(dá)用電客戶附近再按照需要將電壓降低，以供客戶使用，這種升降電壓的工作就需要由變電站來完成。隨著“發(fā)、輸、變、配、用”各個(gè)環(huán)節(jié)智能化水平的逐漸提升，變電站建設(shè)正逐漸向智能化、集成化邁進(jìn)。

智能變電站的智能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即智能設(shè)備和智能高級應(yīng)用。

所謂智能設(shè)備，是指一次設(shè)備和智能組件的有機(jī)結(jié)合，其中，智能組件是二次設(shè)備的統(tǒng)稱，包括測控裝置、保護(hù)裝置、測控保護(hù)裝置、狀態(tài)監(jiān)測裝置、智能終端等，也可以是幾個(gè)裝置的結(jié)合，如GIS匯控柜、屏柜等。這些智能組件就像一次設(shè)備的“管家”，幫助一次設(shè)備做好傳輸和分配電能的工作，同時(shí)具有測量、控制、保護(hù)、計(jì)量等功能。

智能變電站的第二個(gè)特點(diǎn)是高級應(yīng)用。智能變電站采集的數(shù)據(jù)是全景式的，信息量非常大，而這些數(shù)據(jù)不是不加分析就傳輸給電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)，而是通過站內(nèi)的信息一體化平臺(tái)以及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)高級應(yīng)用模塊，對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的挖掘、分析，實(shí)現(xiàn)順序控制、智能告警、設(shè)備狀態(tài)可視化以及事故綜合分析決策等功能。

更安全可靠 更經(jīng)濟(jì)清潔

隨著技術(shù)的不斷升級，智能變電站的優(yōu)勢更加凸顯。中電聯(lián)電力技經(jīng)中心副主任褚農(nóng)介紹，智能變電站的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在幾個(gè)大的方面。

首先，智能變電站技術(shù)上的先進(jìn)性保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男�率和�?zhǔn)確性，能夠提升供電可靠性，保障電網(wǎng)更加安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

智能高壓設(shè)備中的智能變壓器與控制系統(tǒng)依靠通信光纖相連，可以及時(shí)掌握變壓器狀態(tài)參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。在運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)生改變的情況下，設(shè)備會(huì)根據(jù)系統(tǒng)的電壓、功率等情況自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，設(shè)備也會(huì)發(fā)出預(yù)警并提供狀態(tài)參數(shù)等，在一定程度上降低運(yùn)行管理成本，減少隱患，提高變電站供電可靠性。

智能高壓設(shè)備中的開關(guān)設(shè)備具有較高的性能，它配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，具有檢測和診斷功能。高壓設(shè)備中還包括電子式互感器，它能有效克服傳統(tǒng)電磁式互感器絕緣難度大、動(dòng)態(tài)范圍小、需敷設(shè)電纜到二次設(shè)備、易產(chǎn)生鐵磁諧振，以及高壓危機(jī)人身和設(shè)備安全等缺點(diǎn)。

隨著智能技術(shù)進(jìn)一步實(shí)用化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，智能變電站的信息采集、傳輸和處理技術(shù)更加規(guī)范，有效支撐了“調(diào)控一體、運(yùn)維一體”。通過集成視頻聯(lián)動(dòng)、狀態(tài)分析等檢測手段，確保了順控操作準(zhǔn)確無誤。同時(shí)，遠(yuǎn)方修改及核查保護(hù)定值等功能，為無人值守奠定了基礎(chǔ)。

其次，相對于傳統(tǒng)變電站，智能變電站有效實(shí)現(xiàn)了節(jié)地、節(jié)資。由于有效節(jié)約了資源，智能變電站的清潔效益也非常明顯。

智能變電站通過技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備集成、設(shè)計(jì)優(yōu)化，大幅減少了占地面積和建筑面積，減少了二次屏柜數(shù)量。專家還介紹，智能變電站能夠有效提升電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施資源利用率和供電可靠性，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

最后，褚農(nóng)說，國家電網(wǎng)公司基建部2013年開展的“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)”智能變電站試點(diǎn)工作，在變電站技術(shù)模式、設(shè)計(jì)設(shè)備、建設(shè)模式等方面都有進(jìn)一步的創(chuàng)新。

與普通變電站相比，模塊化智能變電站全面應(yīng)用了通用設(shè)計(jì)、通用設(shè)備，在土建過程中采用全預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)建筑模式和預(yù)制光(電)纜，實(shí)現(xiàn)了二次設(shè)備“即插即用”。模塊化智能變電站還通過工廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)、集成調(diào)試后再運(yùn)至現(xiàn)場，以及控制室、防火墻、圍墻、設(shè)備基礎(chǔ)等裝配式預(yù)制技術(shù)，減少了現(xiàn)場人工投入。

正在走來的智能變電站“新一代”

近年來，國家電網(wǎng)公司智能變電站建設(shè)不斷提速。2012年12月，國家電網(wǎng)公司啟動(dòng)新一代智能變電站示范工程建設(shè)6個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，包括重慶合川220千伏大石變電站、武漢未來科技城110千伏東擴(kuò)變電站、天津110千伏高新園變電站、北京220千伏未來城變電站和110千伏海鶄落變電站、上海110千伏葉塘變電站。

新一代智能變電站的主要特征是“集成化智能設(shè)備與一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)專業(yè)設(shè)計(jì)向整體集成設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，一次設(shè)備智能化向智能一次設(shè)備的轉(zhuǎn)變，是先進(jìn)適用技術(shù)的集成應(yīng)用。

國家電網(wǎng)公司在2013年中工作會(huì)議上提出，要大力推行“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)”，全面提高電網(wǎng)建設(shè)能力。此后，國家電網(wǎng)公司組織專項(xiàng)技術(shù)研究，推進(jìn)試點(diǎn)建設(shè)。

準(zhǔn)配送