變電站發(fā)展新趨勢

2013-10-14 09:37:21 亮報　點擊量：評論 (0)

什么是智能變電站智能變電站是采用先進、可靠、集成和環(huán)保的智能設備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化為基本要求，具備自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等

什么是智能變電站

智能變電站是采用先進、可靠、集成和環(huán)保的智能設備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化為基本要求，具備自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，以及支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能的變電站。智能變電站主要包括智能高壓設備和變電站統(tǒng) 一信息平臺。

按照全智能化理念建設的湖北恩施州汪營220千伏智能變電站。王美洲攝

比傳統(tǒng)變電站更“聰明”

堅強智能電網(wǎng)是功能強大的能源轉換、高效配置和互動服務平臺，是堅強電網(wǎng)與智能控制緊密融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。堅強智能電網(wǎng)以堅強骨干網(wǎng)架為重要基礎，具有信息化、自動化、互動化的特征。

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)楦邏弘姡娔艿竭_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”各個環(huán)節(jié)智能化水平的逐漸提升，變電站建設正逐漸向智能化、集成化邁進。

智能變電站的智能主要體現(xiàn)在兩個方面，即智能設備和智能高級應用。

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

智能變電站的第二個特點是高級應用。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)度機構，而是通過站內(nèi)的信息一體化平臺以及變電站自動化系統(tǒng)高級應用模塊，對數(shù)據(jù)進行初步的挖掘、分析，實現(xiàn)順序控制、智能告警、設備狀態(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)濟清潔

隨著技術的不斷升級，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)在幾個大的方面。

首先，智能變電站技術上的先進性保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蜏蚀_性，能夠提升供電可靠性，保障電網(wǎng)更加安全穩(wěn)定地運行。

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

智能高壓設備中的開關設備具有較高的性能，它配有電子設備、傳感器和執(zhí)行器，具有檢測和診斷功能。高壓設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、動態(tài)范圍小、需敷設電纜到二次設備、易產(chǎn)生鐵磁諧振，以及高壓危機人身和設備安全等缺點。

隨著智能技術進一步實用化、模塊化、標準化，智能變電站的信息采集、傳輸和處理技術更加規(guī)范，有效支撐了“調(diào)控一體、運維一體”。通過集成視頻聯(lián)動、狀態(tài)分析等檢測手段，確保了順控操作準確無誤。同時，遠方修改及核查保護定值等功能，為無人值守奠定了基礎。

其次，相對于傳統(tǒng)變電站，智能變電站有效實現(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創(chuàng)新、設備集成、設計優(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)基礎設施資源利用率和供電可靠性，達到節(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“標準化設計、模塊化建設”智能變電站試點工作，在變電站技術模式、設計設備、建設模式等方面都有進一步的創(chuàng)新。

與普通變電站相比，模塊化智能變電站全面應用了通用設計、通用設備，在土建過程中采用全預制裝配結構建筑模式和預制光（電）纜，實現(xiàn)了二次設備“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)試后再運至現(xiàn)場，以及控制室、防火墻、圍墻、設備基礎等裝配式預制技術，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不斷提速。2012年12 月，國家電網(wǎng)公司啟動新一代智能變電站示范工程建設6個試點項目，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“集成化智能設備與一體化業(yè)務系統(tǒng)”，實現(xiàn)專業(yè)設計向整體集成設計的轉變，一次設備智能化向智能一次設備的轉變，是先進適用技術的集成應用。

國家電網(wǎng)公司在2013年中工作會議上提出，要大力推行“標準化設計、模塊化建設”，全面提高電網(wǎng)建設能力。此后，國家電網(wǎng)公司組織專項技術研究，推進試點建設。

準配送式智能變電站建設第一批5個試點項目已經(jīng)投產(chǎn)并運行良好，包括安徽六安110千伏孫崗變電站、福建漳州110千伏恒蒼變電站、江蘇鎮(zhèn)江110千伏陵口變電站、上海110千伏園海變電站、浙江紹興220千伏袍南變電站。

目前，國家電網(wǎng)公司綜合考慮了設備選擇、布置形式和建設形式的多樣性，已新建并投運了110（66）~750千伏智能變電站500多座。在變電站信息一體化監(jiān)控系統(tǒng)、智能高壓設備、IEC61850（基于通用網(wǎng)絡通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一的國際標準）及網(wǎng)絡通信技術、一體化電源系統(tǒng)、源端維護等技術領域?qū)崿F(xiàn)了重大突破，實現(xiàn)了“變電站信息數(shù)據(jù)化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化、高級應用互動化”。