對比智能變與常規(guī)變電站的工程造價

趙穩(wěn)妮

【摘要】隨著智能化技術的進步，進一步推動智能電網(wǎng)發(fā)展，本文作者主要對智能變電站與常規(guī)變電站工程造價進行分。從智能變電站與常規(guī)變電站的技術方案、投資情況等方面進行了全面分析，對未來智能變電站的造價發(fā)展趨勢進行了一定的預測。

【關鍵詞】智能；變電站；造價對比

引 言

近年來，能源安全和全球氣候變化問題對人類社會經(jīng)濟發(fā)展提出了嚴峻挑戰(zhàn)，發(fā)展新能源和建設智能電網(wǎng)已成為迫切需要解決的問題之一。而智能變電站是智能電網(wǎng)的關鍵，是建設堅強智能電網(wǎng)的核心。隨著我國在智能變電站核心技術研發(fā)、關鍵設備研制等領域取得了重大突破，智能變電站的大規(guī)模建設正在加速進行。然而智能變電站與常規(guī)變電站的工程造價備受社會關注。本文通過對比兩者工程造價，對智能變電站與常規(guī)變電站進行技術經(jīng)濟對比，為合理布局智能變電站建設規(guī)模和建設時序提供決策支撐。

1智能變電站與常規(guī)變電站相比其投資變化情況

根據(jù)目前我國已建成的750kV、220kV智能變電站工程數(shù)據(jù)統(tǒng)計，與同等規(guī)模和同等建設水平的常規(guī)變電站相比，智能變電站投資增加5.9%～10.1%，其中：建筑工程費較常規(guī)變電站減少1.2%～6.2%，安裝工程費較常規(guī)變電站減少23%～8.8%，設備購置費較常規(guī)變電站增加9.0%～18.9%，其他費用較常規(guī)變電站增加0.7%～14.2%。

與常規(guī)變電站相比，智能變電站增加了電子式互感器、一次設備在線監(jiān)測裝置、過程層網(wǎng)絡交換機以及相關一體化平臺高級應用軟件等，減少了保護及故障信息子站，此外，小電流接地選檢裝置、備自投裝置等及采用光纖進行信號傳輸后控制電纜等工程量相應減少，其中二次電纜長度平均每站比常規(guī)變電站減少約30km，減少比例為60%～80%。

以下主要以220kV 智能站與常規(guī)站總投資對比分析，具體情況如表1

表1 220kV 智能站與常規(guī)站費投資對比表 （萬元）

對比項目 工程或費用名稱 智能站 常規(guī)站 差值 百分比

1 建筑工程費 2022 2022 0 0.00%

2 設備購置費 3209 3704 495 13.36%

3 安裝工程費 1144 1172 28 2.39%

4 其他費用 2320 2380 60 2.52%

5 靜態(tài)投資 8695 9278 583 6.28%

從上表可以看出，相同規(guī)模的智能化變電站與常規(guī)變電站相比，靜態(tài)投資增加583 萬元，工程整體造價提高約6.28%，其中主要影響因素是設備購置費，由于智能化設備較常規(guī)變電站增加495 萬元，約提高13.36%。安裝工程費和其他費用略有增加。而智能化變電站對建筑工程費影響不明顯。在設備購置費方面出，電子式互感器的應用使一次設備增加41 萬元。二次設備中智能終端、合并單元、在線監(jiān)測及智能輔助控制系統(tǒng)等智能化設備增加231 萬元，網(wǎng)絡設備增加183萬元。從而使設備費用增加了495萬元。

通過以上數(shù)據(jù)的對比分析可知，智能化變電站投資增加的主要是設備購置費，顯示工程積極投資增加，實體性投資變大，表明工程設備化程度提高，提升了固定資產(chǎn)投資效益和利用率。

2智能變電站與常規(guī)變電站相比主要技術方案變化情況

智能變電站與常規(guī)變電站相比，其技術方案主要有以下幾方面變化。

（1）一次設備。智能變電站基本采用常規(guī)一次設備附加二次設備廠家的智能終端的模式，較常規(guī)變電站增加了智能終端裝置。

（2）互感器配置。智能變電站采用電子式互感器，取消主變壓器本體高、中壓側套管電流互感器。其中，羅氏線圈和純光纖電子互感器的比例基本上各占一半，電子式電壓互感器多數(shù)采用電容分壓型，部分AIS變電站電子式互感器采用與斷路器或隔離開關組合安裝的方式。互感器配置方面，較常規(guī)變電站增加了合并單元。

（3）一次設備在線監(jiān)測。智能變電站按設計規(guī)范中對監(jiān)測內容的要求配置了在線監(jiān)測系統(tǒng)，站內配置了獨立的狀態(tài)監(jiān)測后臺系統(tǒng)，狀態(tài)監(jiān)測IED按監(jiān)測內容配置。

（4）高級應用功能由監(jiān)控系統(tǒng)一體化后臺統(tǒng)一考慮，分階段實施。現(xiàn)階段大多實現(xiàn)了順序控制、智能告警和故障信息綜合分析決策功能。備自投功能、小電流選線功能等由站內一體化平臺實現(xiàn)，部分變電站保護及故障信息管理子站、低頻電壓減載功能由站內一體化平臺實現(xiàn)，不再設置獨立的裝置。

（5）站內采用交流、直流、通信電源一體化設計。

（6）變電站二次系統(tǒng)設備，統(tǒng)一組網(wǎng)，星型網(wǎng)絡結構。220kV及多數(shù)110kV變電站保護采用直采直跳方式，光纜用量相對較大。少數(shù)110kV變電站保護采用網(wǎng)絡跳閘方式。變電站自動化系統(tǒng)方面，較常規(guī)變電站增加了過程層交換機。

（7）220kV及以上均采用獨立的保護、測控裝置。

（8）IEC61588對時方式目前還未在220kV及以上高電壓等級變電站廣泛采用，間隔層、過程層設備仍采用IRIG—B對時方式。

（9）智能輔助控制系統(tǒng)在一定程度上實現(xiàn)了視頻、安防、環(huán)境監(jiān)測等子系統(tǒng)的互通和聯(lián)動，提高了變電站自動化程度。

3智能變電站造價變化趨勢分析

隨著智能化技術的進步、科研成果的成熟應用、設計的不斷優(yōu)化、智能設備的不斷完善并大規(guī)模的生產(chǎn)應用以及智能設備集中采購帶來的規(guī)模效應，智能化變電站的投資將有所下降，預計智能化技術全面推廣應用后，智能化變電站的投資將和常規(guī)變電站的投資基本持平。

3.1智能變電站方案的不斷優(yōu)化將有效降低工程投資

隨著變電站智能化技術的進步、科研成果的成熟應用、設計方案的不斷優(yōu)化，預計智能化變電站的投資將比目前下降4%左右。隨著變電站關鍵技術的日趨成熟和核心設備的研發(fā)應用，變電站測量、控制、監(jiān)測、保護等功能將充分集成，變電站二次設備數(shù)量會逐漸減少，預計二次設備屏柜可減少50%～70%，相應的減少二次設備間占地面積60～100m2。

隨著網(wǎng)絡通信技術及IEC61588對時技術等的不斷發(fā)展及推廣采用，變電站通信平臺將實現(xiàn)網(wǎng)絡化，大量減少控制電纜，從而減少甚至取消電纜溝，二次電纜長度平均減少8～40km，減少比例為原來的80%～90%。根據(jù)變電站配電裝置型式的不同，電纜溝減少80%～100%。

3.2智能設備的大規(guī)模生產(chǎn)和集中招標將有效降低工程投資

隨著智能變電站用的智能設備的制造技術、制造工藝不斷成熟和廣泛應用，智能設備將實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，智能設備生產(chǎn)將從投入期進人成熟期，產(chǎn)品的數(shù)量也隨之增加，前期設備研發(fā)費用將被大量設備分攤，使設備單價大幅下降。

隨著智能設備市場的進一步擴大，智能設備的采購也可納入國家電網(wǎng)公司集中招標系統(tǒng)。由于采購規(guī)模較大，勢必使得設備供應商給出最優(yōu)惠的價格，這將使得電子式電流電壓互感器、電子式電流互感器、電子式電壓互感器、主變在線監(jiān)測裝置、斷路器在線監(jiān)測裝置等設備價格較目前有較大幅度的下降。隨著變電站智能化技術的日趨成熟，施工、調試工作難度也將大幅度降低，工程投資將有一定幅度的下降。

結 語

隨著智能變電站技術的不斷進步、智能設備的大規(guī)模生產(chǎn)以及集中招標采購帶來的規(guī)模效應，特別是智能化設備大多屬于高科技附加值的產(chǎn)品，其價格下浮空間很大，預期待智能化變電站全面推廣后，其設備投資將會有較大的下降，逐步顯現(xiàn)其相比于常規(guī)變電站在投資效益方面的優(yōu)勢。

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