智能變電站發(fā)展與未來

陳昶霖

（海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司儋州供電局，海南 儋州 571700）

智能變電站發(fā)展與未來

陳昶霖

（海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司儋州供電局，海南 儋州 571700）

智能變電站是通過在變電站中采用先進(jìn)、可靠、集成的智能設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)全站信息數(shù)字化，具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制等高級(jí)功能的變電站。智能電網(wǎng)則是由這些智能變電站及信息化設(shè)備構(gòu)建而成。文章論述了智能變電站概念、技術(shù)優(yōu)點(diǎn)以及對(duì)變電站未來技術(shù)發(fā)展提出了展望。

智能電網(wǎng)；發(fā)展；智能變電站

智能電網(wǎng)建設(shè)是根據(jù)我國能源分布與負(fù)荷消費(fèi)地域分布特點(diǎn)，適應(yīng)我國當(dāng)前以及未來社會(huì)發(fā)展所采取的電網(wǎng)發(fā)展方式，對(duì)各類能源，尤其是大規(guī)模風(fēng)電和太陽能發(fā)電的計(jì)入和送出適應(yīng)性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源大范圍、高效率配置。我國智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)上升至國家戰(zhàn)略層面的高度。智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化和控制的核心平臺(tái)之一，前景非常廣闊。

1 智能變電站概念

智能變電站是在變電站中采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，通過實(shí)現(xiàn)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，自動(dòng)完成信息采集、控制、計(jì)量、測(cè)量、保護(hù)和檢測(cè)等等基本功能，同時(shí)，具備支持電網(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(jí)功能的變電站。智能電網(wǎng)則是由這些智能變電站及信息化設(shè)備構(gòu)建而成，能夠保證電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效和綠色的目標(biāo)。

2 智能變電站前景

智能變電站發(fā)展前景依然十分廣闊。我國的智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信和控制技術(shù)。構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化、互動(dòng)化為特征的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能化電網(wǎng)。

根據(jù)國家智能電網(wǎng)“十二五”規(guī)劃，到2015年，新建智能變電站將高達(dá)5182座，其中包含新建750千伏智能變電站約19座，500千伏智能變電站約182座，330千伏智能變電站約60座，220千伏智能變電站約1198座，110（66）千伏智能變電站約3710座；改造64座500千伏、18座330千伏、320座220千伏、630座110（66）千伏變電站。預(yù)計(jì)“十二五”期間，新建智能變電站智能化部分的投資約為537.6億元，變電站智能化改造總投資計(jì)為93.8億元。“十二五”期間，智能電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃總體投資達(dá)到16000億元，按照智能變電站環(huán)節(jié)約占用20%的份額計(jì)算，智能變電站環(huán)節(jié)投資額度將達(dá)到3200億元，前景依然廣闊。

3 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

針對(duì)于傳統(tǒng)的變電站，智能變電站能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)數(shù)據(jù)采集、傳輸、控制等等過程都實(shí)現(xiàn)數(shù)字一體化，并且具備能夠支持智能電網(wǎng)要求的變電站。主要表現(xiàn)在于一、普及高級(jí)應(yīng)用，一二次設(shè)備一體化、智能化應(yīng)用；二設(shè)備高度集成，保證設(shè)備堅(jiān)強(qiáng)、安全可靠等功能。而且智能變電站具備有較好的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)為：

3.1 智能變電站具備精準(zhǔn)的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)

智能變電站能夠大范圍使用光電互感器，克服了傳統(tǒng)的互感器存在的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)字化測(cè)量數(shù)據(jù)，成為了智能變電站的高級(jí)感官系統(tǒng)，能夠?qū)⑵溆糜诒Ｗo(hù)和監(jiān)控等高速遙感、遙測(cè)系統(tǒng)，提高測(cè)量精度，保證準(zhǔn)確率。

3.2 智能變電站能夠具備智能自動(dòng)控制

智能變電站中最重要智能部分就是智能化控制，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高度集成的智能自動(dòng)控制成為了核心的部分，變電站智能化能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)參考預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)字化預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行比較，通過最優(yōu)控制等等方案，處理出滿足變電站集約化管理等要求，并且能夠自動(dòng)識(shí)別電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行預(yù)防，增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

3.3 智能變電站能夠提高系統(tǒng)電壓質(zhì)量，抑制振蕩和諧波影響

隨著電網(wǎng)系統(tǒng)不斷增容，結(jié)構(gòu)不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)負(fù)荷也不斷增加，電網(wǎng)系統(tǒng)承擔(dān)著更多的電力元器件，導(dǎo)致系統(tǒng)中電壓諧波影響和振蕩問題愈明顯，而智能變電站能夠抑制電網(wǎng)振蕩與電壓諧波，保證電網(wǎng)系統(tǒng)電壓質(zhì)量。

3.4 智能變電站能夠進(jìn)行高速、高質(zhì)量的通信效果

智能變電站將測(cè)量、分析、控制結(jié)合起來的智能控制系統(tǒng)，能夠保證系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高速度的通信。能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)選擇最佳的通信網(wǎng)絡(luò)，保證設(shè)備模塊之間能夠安全、穩(wěn)定以及迅速運(yùn)行。

3.5 智能變電站能夠?qū)崿F(xiàn)智能化監(jiān)視系統(tǒng)

智能變電站具備對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)采集狀態(tài)信息，并將其狀態(tài)信息進(jìn)行可視化重整并上傳，作為優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)運(yùn)行和設(shè)備安全運(yùn)行提供大數(shù)據(jù)支撐，并能夠?qū)ο到y(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)的故障進(jìn)行分析和處理，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供思路和依據(jù)。

3.6 智能變電站能夠具備安全兼容的分布式電源

隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的擴(kuò)大，大量分布式電源接入會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生一定程度的影響，智能變電站能夠參照市場(chǎng)調(diào)控的準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠、電網(wǎng)和用戶之間最優(yōu)選擇情況，結(jié)合配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，構(gòu)建智能的儲(chǔ)能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定的分布式電源。

4 智能變電站發(fā)展

智能變電站由數(shù)字化變電站演變而來，經(jīng)過最近幾年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)越來越成熟。相比較其它環(huán)節(jié)，智能變電站現(xiàn)階段已經(jīng)達(dá)到了大規(guī)模推廣的條件。智能變電站主要由設(shè)備層、系統(tǒng)層組成，最重要的就是智能控制技術(shù)。與傳統(tǒng)變電站相比，最大差別體現(xiàn)在：一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備信息網(wǎng)絡(luò)化，以及設(shè)備檢測(cè)狀態(tài)化這三個(gè)方面。

由于智能變電站制造成本降低速度較慢，造價(jià)依然較高，特別是智能化技術(shù)等價(jià)格昂貴，全面普及仍然需要一定的時(shí)間，但是變電設(shè)備功能集成化、智能化會(huì)成為突破口，最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)局部到整體的統(tǒng)一。

5 結(jié)束語

智能化系統(tǒng)依舊是復(fù)雜、不成熟的系統(tǒng)，完全實(shí)現(xiàn)智能變電站還需要經(jīng)過不斷發(fā)展才能夠最終完成這個(gè)目標(biāo)。但是智能變電站依然是智能電網(wǎng)的核心內(nèi)容，變電領(lǐng)域發(fā)揮作用的就是智能變電站，實(shí)現(xiàn)智能變電站將對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)起到促進(jìn)作用，最終才能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效和綠色的目標(biāo)。

U665.12

A

1671-3818（2016）10-0219-01