黑龍江省電網智能化發展基礎及建設實踐

高宇峰，圖 巖，徐冰亮，郝文波

(1．黑龍江省電力科學研究院，黑龍江哈爾濱150030;2．黑龍江華源電力開發公司，黑龍江哈爾濱150016)

0 引言

按照國家電網公司“推進堅強智能電網建設”的電網發展戰略，黑龍江省電力公司正在致力于堅強智能電網的建設?，F已形成橫貫省內的“V”字形500 kV電網結構，220 kV電網基本上實現了變電站多電源供電結構，供電可靠性有了很大提高［1－3］。

1 發電環節的實踐

長期以來黑龍江省發揮能源優勢［4］，落實煤電轉化、建設能源基地戰略，火電等常規電源得到較快發展，同時堅決貫徹國家能源政策，落實節能減排、環保、可持續的發展戰略，引導發電企業走節能減排、開發新能源的發展道路，加大風力、生物質能等可再生能源發電開發力度，逐步實現了電源形式多元化。

1)以科研單位為依托，開展電網接納風電能力的研究。為了促進風電大力開發與電網穩定運行的協調發展，黑龍江省電力有限公司與中國電科院合作開展了黑龍江省電網風力發電接入能力分析與評估專題研究，并與省發改委聯合進行了評審。在常用電力系統分析軟件中構建仿真模塊，為電力系統規劃設計和調度運行部門提供可靠的計算分析工具。在此基礎上進一步研究大型風電場并網運行對系統穩定性的影響及風電場有功功率和無功電壓控制技術。

2)常規電源廠網協調工作正在穩步推進。目前，黑龍江省已經完成200 MW及以上常規電源發電機勵磁系統參數實測和電力系統穩定器(PSS)的參數配置工作，實現實測勵磁系統參數發電機39臺，實現參數配置電力系統穩定器(PSS)39個，黑龍江省常規電源已實現了發電機勵磁、調速系統、分散控制系統(DCS)等裝備的信息化、自動化，控制參數基本滿足可觀和在線可調要求。

3)目前黑龍江省的可再生能源以風電和生物質發電為主，太陽能只有少數幾家開發商提出接網申請，處于工程前期階段。

2 輸電環節的實踐

在充分研究黑龍江省的具體情況和發展階段的基礎上，確保實體電網輸電線路安全、穩定運行的同時，結合實際，有針對性地開展了在線監測技術研究，并取得了初步的成果。

1)完善雷電定位監測系統。黑龍江省電網雷電監測系統是一整套全自動、大面積、高精度、實時雷電監測系統，由1個中心站、11個探測站、2個用戶專線終端工作站組成。它能實時顯示云對地雷擊的發生時間、位置、雷電流幅值和極性、回擊次數以及每次回擊的參數，而且雷擊點的分時彩色圖能清晰的顯示雷暴的運動軌跡。為用戶群體(省公司生產、安監部門，地區級供電局調度、送電部門，以及機場、氣象、保險等用戶)提供了方便、快捷的雷電信息。各地區供電公司設立網絡用戶工作站，各地局域網上的計算機用戶可以采用C/S或B/S方式以及撥號上網方式查看雷電信息。該系統經過兩個雷季的運行，已經展現出其在黑龍江電網的應用價值和前景。

2)研發大跨越微風振動在線監測與診斷分析系統。線路大跨越在輸電線路運行過程中具有特殊重要地位。架空輸電線路經常發生超過允許幅值的微風振動，往往導致某些線路部件的疲勞損壞，如導地線的疲勞斷股，金具、間隔棒及桿塔構件的疲勞損壞或磨損等，其中導線疲勞斷股是架空輸電線路普遍發生的問題，嚴重時需要將全線路更換為新導線。黑龍江省電力有限公司借鑒各地微風振動危害線路事例及防治經驗，及時開展解決此問題的各方面工作，并設立了大跨越微風振動在線監測與診斷分析系統的項目。

3)進行輸電線路狀態評估和狀態檢修工作。在充分保證電網安全運行和可靠供電的條件下，以制度建設為基礎，以安全水平提升為目標，以設備狀態評價為核心，以加強基礎管理為手段，規范設備管理流程，落實安全責任，強化設備運行監視和狀態分析，提高設備檢修、維護工作的針對性和有效性，推進狀態檢修工作規范、有序開展。

遵循黑龍江省電力有限公司企業標準《架空輸電線路狀態評價導則》，對66 kV及以上電壓等級架空輸電線路進行狀態評價。同時，遵循“應修必修，修必修好”的原則，依據架空輸電線路狀態評價的結果，考慮架空輸電線路風險因素，動態制定架空輸電線路的檢修計劃，合理安排了狀態檢修的計劃和內容。

3 變電環節的實踐

經過努力，黑龍江省電網技術改造工作已取得初步成果，電網穩定水平、輸送能力、設備健康水平得到明顯提高，節能降耗工作得到顯著進展。

1)為了貫徹落實國家電網公司集約化、標準化、精益化的工作要求，規范生產管理工作，促進無人值班變電站運行管理水平的提高，推動黑龍江省電力有限公司大生產管理模式的發展，保障電網安全穩定運行，通過整合資源，縮短電網管理鏈條，實現調度和監控緊耦合的電網管理目標。在黑龍江省哈爾濱、齊齊哈爾、牡丹江、佳木斯、大慶、綏化、雞西、鶴崗、黑河電業局建立集中監控中心平臺，順應了智能電網的發展要求。

2)變電站綜合自動化系統的發展逐漸由摸索實踐轉化為實用運行階段。黑龍江省公司已對直屬14個電業局下屬變電站進行改造，現有66～220 kV變電站無人值班率為56．36%;110 kV以下變電站無人值班率為60．38%。

3)開展了電壓監測采集管理信息系統和變電站巡檢機器人項目的研究。

4 配電環節的實踐

在配電領域，重點解決配電網當前存在的突出問題，加強配網網架建設，建設運行可靠的配電網，并在智能配電關鍵技術方面進行了有益的嘗試。

目前，架空配電線使用的戶外真空或SF6斷路器和負荷開關以及電纜配電線使用的環網柜及其配套設備都已在黑龍江省廣泛使用;在與配電自動化系統密切相關的地理信息系統應用方面，研究開發了黑龍江省的配網GIS系統。

5 用電環節的實踐

經過近兩年的開發建設，“SG186工程”營銷信息化系統已在黑龍江省14個電業局全部上線運行，系統建設貫徹了營銷業務應用標準化設計成果，在應用上涵蓋了網省、地市、區縣、供電站所四級供電單位;在客戶服務、業務處理、管理監控的功能上涵蓋營銷各業務應用，同時對決策分析提供了基礎數據支撐。

2009年末，黑龍江省用電信息采集系統已安裝使用約400萬戶，形成了較為完善的技術方案和技術標準體系;作為黑龍江省統一的采集平臺直接采集用戶的原始用電信息數據，通過與省公司系統層面的各專業信息系統接口，可獲取一級關口、二級關口、負荷控制等系統數據。省電力營銷中心通過標準接口為其它信息系統提供用電信息等相關數據，目前已經實現用戶電能信息的自動采集、線損數據的實時統計、重點負荷的實時監控管理等，并為各專業應用提供了實時數據支持。

6 調度環節的實踐

為深化電力系統分析技術、自動控制技術在電網調度中的廣泛應用，黑龍江省電力調度中心已建立了廣域動態測量系統(WAMS)、動態安全評估系統和自動電壓控制系統(AVC)［5－6］。

WAMS系統開發了WAMS和EMS混合數據處理平臺，完善了電網動態過程監視、在線擾動識別、低頻振蕩在線監視與分析、風電特性監視、負荷模型參數校核等應用功能?；赪AMS系統提出并實現了利用機組一次調頻貢獻電量評價機組一次調頻性能的方法，提高了調度運行人員對電網的運行管理能力，使調度運行水平上了一個新臺階?；赪AMS系統平臺開發了風電調峰控制系統，合理解決了風電機組大規模并網后，電網調峰能力不足的問題，進一步推動了國家節能減排、發展清潔能源、可再生能源的產業政策實施。

動態安全評估系統的建設提高了電網離線計算分析速度，它利用電網在線數據進行暫態穩定、電壓穩定、小干擾穩定等計算分析，實現了電網分析由離線計算向在線計算分析的進步。同時也實現了對黑龍江電網系統安全評估，并根據分析結果提供了調度運行的輔助決策，保障了電網的安全穩定運行。

AVC系統自2006年投入運行以來，已實現了對省內11個電廠子站的遠方無功自動電壓控制，受控機組容量占省調直調220 kV及以上火電機組裝機容量的65%，不但提高了省網電壓合格率，還為降低一次網損起到了關鍵作用，同時深化了黑龍江電網自動控制技術的應用程度。

7 通信信息平臺的實踐

在一體化平臺建設方面:建成了全省集中部署的門戶系統，實現了國網公司總部、省公司、地市門戶三級縱向貫通，通過企業門戶實現了業務應用單點登錄、統一待辦，形成了日常辦公桌面;建成了全省公司集中目錄服務系統，通過目錄實現統一接入認證，完成了國網公司與省公司的跨域安全認證;實現了信息集中匯總、展示和內容管理。建成了統一的、共享的數據中心，應用數據倉庫技術，構筑了企業級的數據倉庫及輔助決策分析平臺，為實現跨業務數據指標分析提供了重要平臺，全面支撐了企業級生產、經營、管理、決策等業務活動分析。

在信息化保障方面:按照“大”安全管理理念將信息安全納入到公司生產安全，進行統一管理和監督。健全六大保障體系，完善了信息安全防護體系，規范了信息安全管理和技術措施，初步形成了信息化等級保護縱深防御體系，實現了生產控制大區和管理信息大區的安全強隔離，建立了信息安全評估與加固常態工作機制。成立了信息安全領導小組，建立了運維體系和“一體化管理、二級維護、三線支持”的運維架構，建立了“186”信息服務臺，實施了IMS信息系統運維綜合監管平臺、進一步完善了數據備份體系以及關鍵業務的容災功能，確保了信息平臺穩定、高效、持續運行。

8 結束語

通過上述分析可見，在“十二五”期間，黑龍江省電力公司將以國家和黑龍江省能源發展戰略為指導，以黑龍江現有電網發展成果為基礎，實現黑龍江電網以信息化、自動化和互動化為特征的堅強智能電網，以先進適用性技術為支撐，實現對用戶的靈活、多樣化電力服務，立足實際、統籌規劃，構造“堅強”與“智能”的黑龍江電網，以促進發電、輸電、用電各環節協調發展。

［1］國家電網智能化規劃總報告(修訂稿)［R］．國家電網公司，2010．

［2］黑龍江省電網“十二五”主網架規劃設計報告［R］．黑龍江省電力有限公司，2010．

［3］黑龍江省配電網“十二五”規劃報告［R］．黑龍江省電力有限公司，2010．

［4］黑龍江省電力工業“十二五”規劃和2030年遠景目標研究［R］．黑龍江省發展改革委員會，2010．

［5］2011年度黑龍江省電網運行方式［R］．黑龍江省電力有限公司，2011．

［6］黑龍江省電網“十二五”智能化規劃報告［R］．黑龍江省電力有限公司，2010．