智能變電站建設的發展趨勢探究

摘要：以智能變電站建設工作的發展為研究對象，分別從試點、推廣、優化三個方面入手，就現階段智能變電站建設的主流發展趨勢做出分析與闡述，以期能夠為智能變電站建設工作的開展提供參考。

關鍵詞：智能變電站；建設；發展趨勢

作者簡介：叢雪芹（1970-），女，山東文登人，棗莊經濟技術研究所土建設計室主任，高級工程師。（山東 棗莊 277101）

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0170-02

智能變電站是采用先進、可靠、集成低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護計量和監測等基本功能，并根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。本文分別對規劃試點階段、全面建設階段、引領提升階段的重點內容進行闡述和分析。

一、規劃試點階段（2009～2010年）

近年來，智能電網的發展逐漸成為電力行業發展的龍頭。為促進電網發展，我國電網提出：以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網；技術上實現信息化、自動化、互動化；管理上實現集團化、集約化、精益化、標準化。

2009年、2010年，按照統籌規劃、統一標準、試點先行、整體推進的工作方針，以及“試點先行、總結完善、穩步推進”的工作步驟，公司選取47座新建變電站開展智能變電站試點建設，覆蓋66～750kV電壓等級，涉及24個省公司，綜合考慮選用AIS、戶外GIS、HGIS設備，建設項目包括戶外、戶內、地下變電站等多種類型。[1]力求選取較為全面和具有各種代表性的技術方案參與試點，充分利用試點項目探索出更多的經驗。

山東省按照這一要求，在黃屯110kV變電站和午山220kV變電站進行智能化設計和建設。在這兩個站建設中，參建人員積極學習有關規程，執行《智能變電站技術導則》、《330kV～750kV智能變電站設計規范》、《110（66）kV～220kV智能變電站設計規范》、《智能變電站繼電保護技術規范》等相關標準規范；全面采用智能化技術，包括一次設備智能化、電子式互感器、一次設備狀態監測、高級應用、自動化系統網絡、交直流一體化電源、輔助系統智能化等幾個方面。

試點工程實現了智能變電站功能定位預期目標。通過試點，構建了公司智能變電站關鍵技術基本理論，建立了智能變電站技術標準體系，為智能變電站的全面推廣建設提供了基礎。但由于個別新設備（如電子互感器、合并單元等）處于邊研發、邊生產、邊驗證的狀態，存在質量不穩定、招標模式不適應、檢驗標準不健全等問題。

公司對已投運的智能變電站試點工程開展了技術總結，對關鍵設備進行分析、評價，提出改進措施，形成智能變電站關鍵設備質量通報（基建技術〔2012〕289號）。認真借鑒，加強智能變電站關鍵設備管控，進一步提高產品質量和性能，確保工程建設質量。加快出臺相關技術規范和檢驗標準，強化設備入網性能測試，優化設備招標分包模式和評分標準。

二、全面建設階段（2011～2015年）

根據國家電網公司建設堅強智能電網的整體部署，“十二五”期間，國家電網將推廣智能變電站建設。2011年新建變電站工程全部按智能變電站技術模式建設。截至2013年1月底，投產智能變電站141座。

1.設計依據

（1）2011年新建變電站設計補充規定（國家電網基建〔2011〕58號），2012年1月發布。

（2）智能變電站優化集成設計建設指導意見（國家電網基建〔2011〕539號），2012年3月發布。

（3）國家電網公司輸變電工程通用設計智能變電站部分（2011年版），2012年8月出版。

（4）國家電網公司輸變電工程通用設備智能變電站一、二次設備（2012年版），2013年3月出版。

（5）國家電網公司輸變電工程通用設計110（66）kV、220kV智能變電站施工圖設計（2013年版），2013年5月出版。

2.主要技術原則

（1）安全可靠、技術先進。在安全可靠、經濟適用的基礎上，采用智能設備，提高變電站智能化水平。建立全站的數據通信網絡，數據的采集、傳輸、處理實現數字化、共享化。采用常規互感器配置合并單元方式實現數字化采樣傳輸。選用電子式互感器時，需專題論證、專題評審。研究未來發展趨勢，對于現階段不具備條件實現的高級功能應用，應預留其遠景功能接口。應嚴格遵照二次系統安全防護相關規定，進行安全分區，通信邊界安全防護，確保控制功能安全。

（2）優化集成，節約環保。整合系統功能，專業間數據共享。逐步整合變電站自動化系統、一次設備狀態監測系統及智能輔助系統的獨立后臺主機。在滿足設備可靠性前提下，實現裝置集成，減少裝置配置數量。實現貫徹“兩型一化”，嚴格控制配電裝置尺寸和建筑面積、層高，合并功能相似房間，節材、節地、節能。提高變電站運行的自動化水平和管理效率，優化整個變電站的全壽命周期成本。

三、引領提升階段（2016～2020年）

從2013年開始，要創新變電站工程建設模式，開展標準配送式智能變電站建設，推行“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”，全面提升電網建設能力。

1.目的和意義

一是集成應用新技術、深化標準化建設。集成應用新技術，形成電氣一次、二次、土建各專業標準化技術方案，實現設計、建設標準化，提升工程技術水平及節能環保水平。二是適應“大運行”、“大檢修”要求。高級應用功能模塊化、標準化、定制化，深化智能化技術，實現對“調控一體、運維一體”的有效支撐，提升安全穩定供電能力。三是提高智能變電站建設效率。實現初步設計、設備采購、施工圖設計、土建施工、安裝調試、生產運行等環節的有效銜接，提高變電站建設全過程精益化管理和建設效率。[2]四是全面提高電網建設能力。設計達到施工圖深度，技術和裝備實現集成和工廠化調試，應用預制裝配結構，推進現場機械化施工，減少現場接線和調試工作，提高工程建設安全質量、工藝水平。

2.技術原則

（1）標準化設計。應用通用設計、通用設備，全面實現設備型式、回路接線、土建設計標準化，形成施工圖深度通用設計成果。一次設備與二次設備、二次設備間采用標準化連接，實現二次接線“即插即用”。[3]支撐“大運行、大檢修”，實現信息統一采集、綜合分析、智能報警、按需傳送。實現順序控制等高級應用功能模塊化、標準化、定制化。

（2）工廠化加工。建、構筑物主要構件采用工廠預制結構形式。保護、通信、監控等二次設備按電氣功能單元采用“預制艙式組合二次設備”。艙內接線及單體設備調試均在工廠內完成。[4]一、二次集成設備最大程度實現工廠內規模生產、集成調試。

（3）裝配式建設。建、構筑物采用裝配式結構，減少現場“濕作業”，實現環保施工，提高施工效率。采用通用設備基礎，統一基礎尺寸，采用標準化定型鋼模澆制混凝土，提高工藝水平。推進現場機械化施工，減少勞動力投入，降低現場安全風險，提高工程質量。

3.特點

一是體現了“安全可靠、集成優化、模塊組合、節約節資”。二是進一步實現了標準化，深化應用通用設計、通用設備，模塊組合、應用靈活。三是實現施工圖設計深度（設計方案、平面布置、設備選型、規范和接口、土建設計等各專業）。四是深化應用通用設備，實現“四統一”（電氣參數、土建、一次、二次接口）。

四、結束語

智能變電站建設是智能電網的重要節點，從可研、設計、設備制造、施工、安裝、驗收到送電全過程建設工作，環環相扣，缺一不可。適應電網發展趨勢要求，進一步加強并優化各環節工作是每個建設者的責任。希望本文能為同行了解智能變電站建設的趨勢提供參考。

參考文獻：

[1]金貴紅.智能變電站建設及指標體系淺析[J].北京電力高等專科學校學報（自然科學版），2012，29（10）：740.

[2]李哲.基于全壽命周期成本的智能變電站建設分析[A].第四屆智能變電站技術應用高峰論壇論文集[C].2011：81-83，88.

[3]辛建波，吳素農.智能變電站建設過程中值得關注的幾個問題[J].江西電力，2010，34（3）：1-5，9.

[4]國家電網公司2011年新建變電站設計補充規定[2011]58號[S].2011.