山西電網一次設備智能化建設

侯 濱

(山西電能工程招標代理有限公司,山西太原 030001)

山西電網一次設備智能化建設

侯 濱

(山西電能工程招標代理有限公司,山西太原 030001)

提出了具有靈活、清潔、安全、經濟、友好等性能的智能電網是未來電網發展方向的觀點。介紹了智能電網的概念和功能特點,詳細闡述了山西電網一次設備智能化建設的研究進展,分析了山西電網智能化的發展趨勢和戰略部署。智能電網的建設是一項高度復雜的系統工程,為此提出了積極有序地推進智能電網研究及建設的具體建議,并結合山西電網實際,指出山西電網以 “三思三晉”的工作方式和發展戰略,實現引領電力未來發展的宏偉戰略。

山西電網;智能化;建設

0 引言

隨著全球資源環境壓力的不斷增大,社會對環境保護、節能減排和可持續性發展的要求日益提高。同時,電力市場化進程的不斷推進以及用戶對電能可靠性和質量要求的不斷提升,要求未來的電網必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優質的電力供應,能夠適應多種能源類型發電方式的需要,能夠更加適應高度市場化的電力交易的需要,能夠更加適應客戶的自主選擇需要,進一步提高龐大的電網資產利用效率和效益,提供更加優質的服務。為此,我國提出要建設靈活、清潔、安全、經濟、友好的智能電網,將智能電網視為未來電網的發展方向。

目前,智能電網的研究與實踐尚處于起步階段,但是建設智能電網已經成為世界電力行業的一種美好愿景,必將進一步推動電力工業的變革與進步。本文將對智能電網的概念、功能特點、山西電網建設智能電網研究進展及發展趨勢進行簡要分析,并對建設中國智能電網提出一些初步建議。

1 智能電網的概念及功能特點

智能電網就是將信息技術、通信技術、計算機技術和原有的輸、配電基礎設施高度集成而形成的新型電網,它具有提高能源效率、減少對環境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少輸電網的電能損耗等多個優點。

智能電網是以智能和技術為依托,全面體現于發電、輸電、變電、配電、用電和調度等6個環節。中國的智能電網首先是一個堅強的電網,其中,具有長距離、大容量、低損耗功效的特高壓電網技術,將成為核心環節。智能主要體現在:可觀測,可控制,嵌入式自主處理技術,實時分析,自適應,自愈。

為了實現可再生能源的集約化開發、遠距離輸送和高效利用,實現各類分布式電源、儲能裝置和用電設施并網接入標準化和電網運行控制智能化,就必須建設強大、堅固、有力、互動、高效、靈便的堅強智能電網。

2 山西電網一次設備智能化研究進展

山西省電力公司于2008年就開始了智能電網的建設,對一次設備的智能電網的主要建設內容為輸電線路狀態監測中心建設和變電設備狀態監測中心建設。

2.1 山西省電力公司輸電線路狀態監測中心建設

山西省電力公司輸電線路狀態監測中心建設根據國家電網公司要求,按照國網公司、網省公司、地市公司三級進行建設,既是輸電線路運行狀態監控平臺,又是輸電線路數據分析與指揮決策平臺。建設內容如下。

a)功能規范和建設方案編制。受國家電網公司委托,山西省電力公司負責編制桿塔傾斜度在線監測和預警系統功能規范,并配合華東電力公司編制輸電線路在線增容監測系統功能規范,配合中國電科院編制風偏、導地線振動監測系統功能規范。

根據國網公司要求,山西省將根據功能框架和實際需求,編制試點建設方案。

b)省公司和地市兩級輸電線路狀態監測中心。按照國家電網公司統一要求,山西省負責建設山西電網輸電線路狀態監測中心和省內各地市狀態監測中心。前期主要完成以下工作:建設統一接收平臺,統一通訊規約,實現所有輸電線路狀態監測數據的集中接收、集中存放、集中管理;將現有的狀態監測裝置接入系統,先期將特高壓輸電線路的46套監測裝置的數據接入,然后實現對省內主要覆冰區、微氣象區、采空區、微風振動區的集中監控。

c)示范性輸電線路建設。為了科學合理地推進輸電線路狀態監測中心建設,山西省在前期將捆綁超高壓和太原供電分公司作為試點單位,選擇1條已建成投運的1 000 kV特高壓輸電線路 “長南Ⅰ線”和3條具有代表性的輸電線路作為示范線路,實施全面狀態監測,包括圖像視頻、微氣象、覆冰監測、導線振動、桿塔傾斜、導線弧垂、導線金具測溫、風偏監測、桿塔防盜等類別。選擇的3條具有代表性的示范線路為超高壓供電分公司負責運維的500 kV忻石二線、太原供電分公司負責運維的220 kV小楊雙回線和云南線。

d)專家智能分析系統開發。結合國內外專家的研究成果、運行單位運維經驗,提供一套完整的專家知識庫,對輸電線路狀態監測信息進行縱橫比分析、顯著性差異分析等智能化診斷。

2.1 山西省電力公司變電設備狀態監測中心建設

山西省電力公司變電設備狀態監測中心建設是基于對變電設備在線監測模式調整的需要,以現有變電設備在線監測模式為目標,分析了省內在線監測模式的優點及弊端,提出了建立變電設備在線監測數據中心的新思路,全面提升了在線監測裝置管理、使用標準規范,為狀態檢修工作的開展提供有力的信息支持。

建立的數據中心實現對輸變電設備各類在線監測系統的數據進行整合,集中存放。對數據中心進行數據挖掘、綜合分析,實現對全省電網狀態的集中監控管理。提供開放的數據服務功能,為狀態檢修輔助決策系統提供全面的在線監測信息。

系統集成了強大的圖形分析平臺配合數據分析、專家診斷等功能,通過圖形能夠直觀反映設備在線監測數據情況,實時分析設備現有情況。

數據中心實現了山西省內12個供電分公司和超高壓分公司的300多套變電在線監測裝置的數據收集,完成了數據集中收集,統一分析,實時預警,以及智能診斷、專家視頻診斷、專家網絡診斷等功能輔助分析預警數據,以圖數結合的方式全面、實時、集中反映省內在線裝置情況以及裝置監測設備的運行情況。

3 山西電網智能化的發展趨勢

國家電網公司大力推進特高壓電網、“SG186”工程、一體化調度支持系統、資產全壽命周期管理、電力用戶用電信息采集系統和電力通信等建設,打造堅強電網,強化優質服務,為智能電網建設奠定了扎實的基礎。目前,1 000 kV交流輸變電工程 (即晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程)已正式投入運行,特高壓系統和設備運行平穩,全面驗證了特高壓交流輸電的技術可行性、設備可靠性、系統安全性、設計和施工方案的先進性以及環境的友好性,實現了我國在遠距離、大容量、低損耗的特高壓核心技術和設備國產化上的重大突破。

2010年,山西電網將堅持 “三思三晉”工作方式和發展戰略,全面增強自身實力,全過程強化執行力,確保如期實現晉級目標、電網建設目標、經營目標、安全目標。

山西電網將在2010年建成 “三縱四橫”500 kV主網架,全面加強中低壓配網改造,推進智能電網試點,不斷提升電網安全生產自動化、集控化、信息化和標準化水平;在企業發展上,使整體水平與國家電網公司同業對標先進單位差距逐步縮小,部分專業管理進入標桿行列。

以提高信息化水平和生產效率為目標的生產運營管理信息系統,如電網生產運行管理系統、設備檢修管理、變電站建設視頻監控系統等,在電網生產管理業務方面發揮了重要作用;以提高經濟效益、優質服務為中心的電力客戶服務系統,如集中抄表計費、用電查詢等系統,直接提供了高效快捷的客戶服務,電力負荷管理、電力營銷管理等現代化管理手段得以廣泛應用。

以數字化、自動化為特征的各類應用已覆蓋了電網規劃、設計、建設、運行、調度和維護等各個方面,信息技術的應用領域深入到電網生產運行、經營和管理的各個環節,取得了諸多標志性成果。

4 山西發展智能電網的戰略部署

在當前的國內外經濟社會形勢下,建設中國智能電網對于促進節能減排、發展低碳經濟、拉動內需、帶動相關產業發展、改善民生、保障經濟社會和諧發展、彰顯大國責任具有重要意義,因此是國家能源戰略的必然選擇。

智能電網建設是一項高度復雜的系統工程,不僅要解決眾多的技術難題,還需要深入研究與之配套的宏觀政策、社會經濟、發展戰略、市場機制、經營管理等方面的軟科學問題。

山西省電力公司2009年吹響了建設統一堅強智能電網的戰斗號角,描繪了山西省電力公司引領電力未來發展的美好藍圖。山西省電力公司爭取了國家電網公司建設統一堅強智能電網在山西省電力公司進行試點,落實國家電網公司黨組部署,立足實際,發揮優勢,勇擔責任,大力加強 “三個建設”,全面深化 “兩個轉變”,以 “三思三晉”的工作方式和發展戰略,實現引領電力未來的宏偉戰略。

建設統一堅強智能電網,山西省電力公司具有特殊的網架條件和比較優勢。我國乃至世界首條投入商業運行的1 000 kV特高壓工程落戶山西,使山西省電力公司建設領先的統一堅強智能電網擁有了獨特的優勢,國家電網公司選擇山西電網作為建設統一堅強智能電網的試點,更是為山西電網的智能化建設提供了難得機遇。山西省電力公司在正確分析認識形勢的基礎上,高屋建瓴、立意高遠地提出了 “三思三晉”的工作方式和發展戰略,選擇了晉級、晉段、晉升的三步走戰略,使智能電網建設目標更加明確、更加清晰,堅定地做智能電網建設偉大工程的開拓者。

建設統一堅強智能電網,是山西電網未來發展的必由之路。未來3年,即2010年—2012年,是山西電網發展方式轉變的關鍵時期,至2012年,山西電網將全面完成國家電網公司三個智能電網試點項目,為智能電網的建設奠定基礎。要將調整網絡結構、補強和完善電網薄弱環節與電網智能化建設有機結合,全面完成山西電網 “十一五”規劃目標。到2012年底,山西電網將依托國家電網公司1 000 kV“兩縱兩橫”主網架,打造以晉北、晉東南特高壓變電站為電力匯集點、7回1 000 kV線路為中心、12回500 kV線路為輔助的晉電外送通道;省內電網形成500 kV“三縱四橫”的主網架格局,滿足2 200萬kW裝機容量外送和省內4 400萬kW發電裝機容量接入,電網安全和外送能力進一步加強?？h、地兩級調控一體化智能調度體系全面完成,安全可靠具有強大互供能力的中低壓配電網基本建成,省公司主要經營指標更加先進,施工、修造單位穩定發展,公司人財物集約化、精益化管理水平穩步提高,辦公環境明顯改善,專業化配置更加科學,統一的優秀企業文化建設全面推進,員工責任意識和整體素質全面提升,優質服務水平再上新臺階。

到2015年,山西電網將全面建成1 000 kV跨區域、500 kV跨省界的電力外送通道,滿足山西省外送電力超過3 000萬kW的目標;省內建成以500 kV“四縱四橫”為骨干、分區域供電的主網架,滿足省內超過5 000萬kW發電裝機容量接入,各級電網進一步協調發展;雙向互動、功能齊全的營銷服務平臺全面建成,智能電表覆蓋率達到80%;SG-ERP系統全面建成;人力資源結構優化,扁平化、專業化、標準化水平明顯提高;以“四統一”為基礎的優秀企業文化體系基本形成;公司專業管理進入國家電網公司同業對標標桿行列,綜合實力、管理水平實現新的突破,公司資源調控能力和管理效率明顯提升,集團化運作格局基本形成,初步建成具有信息化、自動化、互動化特征的國內一流電網公司。

建設統一堅強智能電網,具有戰略性的指導意義。在2015年—2020年5年里,全力夯實智能電網的基礎,全面提升山西省電力公司實力,為使國家電網公司成為國際一流企業,發揮主力作用和承擔重要角色。山西電網要在 “十二五”全面完成大規模電網建設的基礎上,評估建設績效,進一步完善和提升智能電網綜合實力,技術、裝備和公司管理全面達到國內領先水平。重點城市建成具有自愈、靈活、可調能力的智能電網;雙向互動增值服務得到全面推廣,用戶用電信息采集系統全面建成并進一步完善,智能電表覆蓋率達到100%;信息化平臺整體達到國內領先水平;員工素質和人力資源管理為統一堅強智能電網提供堅強有力的人才支撐;企業文化的管理功能充分發揮,企業的軟實力、核心競爭力和可持續發展能力全面提升。山西電網將在發電、輸電、變電、配電、用電以及電網調度六大領域齊頭并進,全面實現堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代化智能電網。

5 結論

中國的智能電網包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度共六個環節,具有信息化、數字化、自動化、互動化的智能技術特征。山西電網一次設備對整個系統的完全穩定運行起到了關鍵的作用,對其智能化具有重要的意義。

智能電網首先是一個堅強的電網,其中,具有長距離、大容量輸電特征的特高壓電網將成為核心環節。國家電網公司正在全面建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎,以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的堅強智能電網。山西智能電網的研究和建設應在博采眾家之長的基礎上,立足山西實際,充分發揮 “三思三晉”戰略優勢和自主創新精神,因地制宜,引領統一堅強智能電網建設。

The Construction of Intelligentization of Primary Power Equipment in ShanxiGrid Power

HOU Bin
(Shanxi Power Engineering Tendering Agency Co.,L td,Taiyuan,Shanxi 0300001,China)

The future trend of development in electric power grid is smart grid,which includes such features as flexible,clean,secure,econom ic,friend ly and so on.The concept and function characteristics o f smart grid are introduced in this paper firstly;then the progress of research on the intelligentization of Primary Power Equipment in ShanxiPow er Grid is introduced in detail,besides,the trend o f development and the strategic disposition on the intellignetization of Shanxi Grid Pow er also being analysed.The construction of smart grids is a very comp licated system engineering,for this reason some concrete suggestions aremade to push the research and construction of smart grid in Shanxi actively and orderly.On the basis of practical situation o f Shanxipow er grid,thearticle p resents the'three thought three p romotion w orking mode'and development strategy to guide the future of smart grid of Shanxi.

Shanxi Pow er G rid;intelligentization;construction

TM 727

A

1671-0320(2010)02-0005-03

2010-02-22,

2010-03-02

侯 濱 (1972-),男,山西介休人,2003年畢業于天津大學熱能動力工程專業,工程師,從事電力工程招標工作。