| 2013年年底，上海葉塘110千伏新一代智能變電站投運，標志著國家電網(wǎng)公司(以下簡稱“國網(wǎng)公司”)首批6座新一代智能變電站示范工程建設(shè)全面完成，其余5座示范工程包括重慶合川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110千伏海落變電站。
據(jù)了解，盡管第一代智能變電站在設(shè)備研制、設(shè)計建設(shè)等方面取得較大進展，而且提高了設(shè)備故障預(yù)判與處理、事故異常處理的準確性和快速性，保障了電網(wǎng)安全運行，促進了智能變電站的集約化管理。但由于系統(tǒng)較多、功能分散，在整體建設(shè)理念、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)計優(yōu)化、標準制定等方面有待進一步提高。
在這種情況下，國網(wǎng)公司開始加快新一代智能變電站建設(shè)，啟動了“新一代智能變電站設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)”研究項目。2009年，國網(wǎng)公司開始智能變電站研究與建設(shè)，為新一代智能變電站建設(shè)積累了豐富的實踐經(jīng)驗和技術(shù)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，該公司著眼于國際輸變電技術(shù)發(fā)展趨勢，于2012年3月至11月，進行了新一代智能變電站技術(shù)方案研究與論證。
通過重點攻克隔離斷路器、二次設(shè)備集成艙、一體化業(yè)務(wù)平臺、層次化保護控制等關(guān)鍵技術(shù)，國網(wǎng)公司研制完成隔離斷路器、集成式測控裝置等19類107種型號設(shè)備，使得保護控制層級更加完整、性能更加可靠，基于一體化平臺的順序控制、智能告警等高級功能實用化水平進一步提升。
據(jù)介紹，智能變電站的智能主要體現(xiàn)在集成和自動控制上，而新一代智能變電站要求設(shè)備集成度更高。
在武漢未來科技城110千伏東擴變電站，由于對各類電氣設(shè)備實行了高度智能集成，縮減了設(shè)備量和設(shè)備對接，大幅減少了故障節(jié)點。同時，集成設(shè)備屬于免維護產(chǎn)品，解決了過去大量電氣設(shè)備長期暴露在室外，可靠性日益降低、維護工作量不斷加大的問題。據(jù)估算，武漢未來科技城變電站的設(shè)備維護量將較傳統(tǒng)變電站降低了87%，設(shè)備故障率將降低了43%。
此外，新一代智能變電站可大幅減少建筑面積，同時由于戶外站、戶內(nèi)站分別采用二次設(shè)備集成艙或二次裝置就地布置，優(yōu)化后戶內(nèi)站建筑面積減少15%～25%、戶外站建筑面積減少45%～64%。在葉塘站，多項新技術(shù)實現(xiàn)首次集成應(yīng)用，并通過采用小型化設(shè)備，使建筑面積減少了19.7%，而設(shè)備室采用組屏方案，屏數(shù)減少了36.7%。而另一電站海落站總建筑面積與普通電站相比減少了495平方米，約20.1%。這一方面得益于站內(nèi)采用小型化GIS、小型化開關(guān)柜、智能變壓器、電子式互感器、小型化開關(guān)柜等智能設(shè)備;另一方面，由于二次裝置就地化布置，二次設(shè)備室屏位核減少了49%。站內(nèi)應(yīng)用層次化保護和多功能測控裝置及站用一體化電源系統(tǒng)供電，優(yōu)化了站內(nèi)設(shè)備場地布置。
除減少故障率和占地面積，由于全面貫徹“一體化設(shè)計、一體化供貨、一體化調(diào)試”理念，新一代智能變電站設(shè)備安裝調(diào)試效率顯著提高，建設(shè)工期較常規(guī)電站平均縮短了四分之一。以葉塘變電站為例，其僅用短短一年時間，便完成了全部建設(shè)任務(wù)。
對新一代智能變電站的發(fā)展方向，業(yè)界認為，未來智能變電站發(fā)展的趨勢是設(shè)備模塊化，變電站設(shè)備及系統(tǒng)在工廠完成調(diào)試配置，在現(xiàn)場安裝時僅需要驗證連接光纜的正確性，實現(xiàn)“最大化工廠工作量，最小化現(xiàn)場工作量”，以期在大幅減少占地面積的同時，顯著提升電站安全性、可靠性以及經(jīng)濟性。 |
