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綠色、智能概念掌舵——變電站現新趨勢

河南華盛隆源電氣有限公司    發布時間:2015/5/7 9:32:12

智能變電站是電網運行數據的采集源頭和命令執行單元,與其他環節聯系緊密,隨著我國智能電網建設的不斷深入,許多地方都加快了變電站智能化的建設或改造。同時,為助力電網發展方式轉變,引領世界智能變電技術發展方向,國家電網公司開展了新一代智能變電站設計與建設研究,全面梳理、歸并整合智能變電站的功能需求。

盡管第一代智能變電站在設備研制、設計建設等方面取得較大進展,且提高了設備故障預判與處理、事故異常處理的準確性和快速性,保障了電網安全運行,促進了智能變電站的集約化管理。但同時,由于系統較多、功能分散,在整體建設理念、技術創新、設計優化、標準制定等方面有待進一步提高。因此,在這種情況下,國家電網開始加快新一代智能變電站建設。

新一代智能變電站、3C綠色電網,隨著智能電網概念逐漸落到實處并不斷累積經驗,國家電網公司(以下簡稱“國網”)、南方電網公司(以下簡稱“南網”)不約而同出臺了電網建設新方案,變電站建設將呈現新趨勢。

國網:智能變電站進入“新一代”

“到2015年,初步建成堅強智能電網。到2020年,全面建成堅強智能電網……傳統電網向智能電網的全面升級已成必然。要順應世界電網發展最新趨勢,加快研發建設新一代智能變電站,推廣線路智能監控系統、智能調度控制系統、智能互動用電設備,建設大容量骨干光通信傳輸網和貫穿各領域的高效信息業務網,加快電網各環節的智能升級改造,全面提高電網智能化水平”。在2013年國網工作會議上,國網董事長劉振亞明確表示,要加快研發建設新一代智能變電站。

實際上,2012年國網即提出了“新一代智能變電站”的概念,它是隨著國家電網公司“三集五大”建設的快速推進誕生的,因為新的管理理念和模式對智能變電站提出了更高的要求——即需要進一步吸收先進的設計理念,加大功能集成和優化的力度;需要適應新管理模式的需要,完善支持調控一體功能;需要加大設備研發力度,全面滿足優化設計和集成功能的需要。

顯然,新一代智能變電站概念的提出與執行也給我國相關輸變電設備制造業帶來了新的機遇與挑戰。

“國網提出建設新一代智能變電站的規劃,就是對智能電網設備的性能提出了更高的要求。制造商必須對設備整體,包括本體、傳感器和智能組件負責,具備智能設備的整體檢測試驗能力,這是企業必須要達到的目標。”中國電器工業協會智能電網設備工作委員會副秘書長楊獎利對此表示。

據了解,目前應用在智能變電站試點工程中的一次、二次設備仍存在不少問題,包括電子式互感器、在線監測裝置、傳感器等產品距離國網要求尚有一定距離。面對新一代智能變電站的橫空出世,相信制造企業面臨的壓力不小。

根據新一代智能變電站的需求,相關設備攻關方向包括開展設備模塊化設計、設備接口標準化等工作;構建變電站一體化監控系統,提升設備狀態可視化、智能警告、輔助決策等高級應用水平,支撐大運行和大檢修;實現間隔保護就地化和功能集成,優化集成跨間隔保護;實現保護狀態在線監測和智能診斷,深化站域、廣域安全決策保護控制等;推進智能設備優化升級,研究應用新型節能變壓器、隔離式斷路器等,積極開展基于超導、碳化硅、大功率電子器件等新材料、新原理、新工藝的變壓器、開關和保護測控設備的研制。

南網:以變電站駕駛艙為下一代變電站建設標準模式

在國網開始向新一代智能變電站進軍的時候,南網則在2012年頒布了《南方電網公司3C綠色電網建設指南(變電站綠色部分)》,明確了綠色變電站建設思路和2013—2015年行動計劃,逐步建立“綠色電網”技術標準體系。在2013年南網工作會議上,該公司董事長趙建國指出,下一階段公司創先工作的關鍵是持續推動電網建設的全面轉型升級,利用“3C”技術升級改造現有電網,提高電網的安全性、經濟性和節能環保水平。

“南網對智能電網的定義就是‘3C綠色電網’。‘3C’是指信息、計算機、控制技術,‘綠色’就是節能、環保,即建設資源節約型和社會友好型電網。”南網科技部科技政策與規劃處副處長段衛國表示。總結此前變電站發展過程中存在的二次架構復雜、各類數據缺乏統一規范和分類等問題,南網借鑒先進駕駛艙的理念,決定充分應用“3C”技術對傳統變電站進行升級,因此提出變電站駕駛艙的概念,其重點在于精簡變電站自動化系統、統一站內信息格式、實現系統運行和設備運維信息橫向貫通、實施跨專業橫向協同作業。

據介紹,南網所提出的變電站駕駛艙是變電站變電運行技術系統的統稱,即在一次設備智能化、二次設備一體化、信息通信網絡化的基礎上,建設變電站統一信息平臺和一體化監控系統,為電網運行控制、設備運行監視和變電站維護管理提供一站式的支撐,實現變電站“可觀測、可控制、可管理”。

“變電站駕駛艙的核心要素就是系統架構精簡、統一信息平臺、一體化監控系統、跨專業協同作業。”段衛國說,“其體現了變電站智能化的發展方向,是南網下一代變電站建設的標準模式。”

系統精簡即指優化變電站各二次子系統功能、數據流向和安全分區,減少變電站站內安全隔離與防護裝置,簡化系統結構等。如,變電站駕駛艙將原有變電站的監控系統、保護信息系統、一體化/在線式五防系統、一次設備在線監測系統整合,形成一體化監控工作站;將設備狀態評價結果展示、生產MIS終端、視頻及環境系統整合,形成設備管理終端,大大簡化了原有系統。

變電站駕駛艙還使信息更加規范,其將原有變電站電網測量信息、故障和保護動作信息、運行分析信息、設備狀態檢測信息、電能質量監測信息等八大類數據進行集成,建立了統一的信息管理平臺。

變電站駕駛艙還使變電站的業務協同能力大幅增強,其作為系統運行和設備運行兩大體系的基本元素,同時支撐電網運行控制和設備資產管理。


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