智能變電站：智能電網的核心支撐

文 Article_周鳳珍 寇寶剛 圖 Pictures_孫家寬

智能變電站是智能電網的支撐節點，是智能電網建設的核心內容之一。我省智能變電站建設在研發、設計、施工、運行管理等方面大力科研攻關，勇于探索，取得了突出業績，許昌興國寺智能變電站成為國家智能變電站綜合標準化試點。

智能變電站，變電技術的變革

從傳統變電站到智能變電站，是一場變電技術的革命，它經歷了數字化的蛻變，實現了智能化的突破。許昌220千伏興國寺智能變電站站長宋庭會說，傳統變電站電流互感器二次側不能開路，電壓互感器二次側不能短路。即便有這樣的鐵律，過去仍然經常發生因為互感器二次側不當操作引發的人身和設備安全事故。20世紀90年代以來，傳統變電站經歷了數字變電站、智能變電站和新一代智能變電站的技術變革，如今困擾電力系統多年的問題終于得到了徹底解決。特別是國家電網公司提出建設堅強智能電網建設以來，智能變電技術更是得到了飛速發展，我國引領了國際智能變電站技術發展的新方向。

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，并可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。體現了集成一體化、信息標準化、協同互動化的特征。智能變電站是變電站整體技術的跨越和未來變電站發展的方向。

智能變電站是智能電網的支撐節點，是智能電網建設的核心內容之一，對于引領智能電網發展與技術進步具有關鍵性作用。智能變電站作為堅強智能電網建設中實現能源轉換和控制的核心平臺之一，是智能電網的重要組成部分，也是實現風能、太陽能等新能源接入電網的重要支撐。

舊瓶裝新酒，變電站智能化的捷徑

我省智能變電站建設起步早，建設快，首先從變電站智能化改造開始，走了一條變電站智能化的捷徑。2009年，金谷園變電站被確定為國網公司第一批變電站智能化改造試點。經過近一年的艱苦奮斗，2010年12月金谷園變電站智能化改造全面完成并投入運行，通過了國家電網公司組織的項目驗收，成為國網公司系統第一座通過驗收的110千伏智能變電站。

金谷園站改造在數字化技術基礎上，構建變電站信息一體化平臺，簡化系統網絡結構，實現一次設備狀態可視化，促進一、二次設備功能融合。建立設備高效運維管理和全壽命周期綜合優化管理的分析平臺；面向配網與終端用戶，實現變電站與區域配電網重要用戶的信息互動。結合調控一體化要求，實現變電站與上級主站的協同互動，促進電網、設備協調管理。

改造后的金谷園變電站，不論從外觀效果還是內在功能，較之傳統變電站均有了質的飛躍：全站取消了95%以上的二次電纜和接線端子，減少90%以上的設備組屏，極大精簡二次回路；減少了近2/5的變電站占地面積、縮減了60%的室內建筑面積，使變電站更加小型緊湊。設備的集成化程度、運行狀態可視化程度、遠方自動調控程度、與主站協同互動程度大幅提高，在降低運維成本的同時大大提升了變電站運行管理水平。

金谷園變電站智能化改造是在數字化變電站的基礎上，在設備級實現一次設備的在線監測和狀態評估，在系統級利用各間隔設備龐大的數據量構建變電站一體化信息平臺，為智能電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級應用功能服務，促進了電網、設備的協調管理。

示范工程，樹立智能變電站標桿

許昌興國寺（鄢陵）智能變電站是河南省首座220千伏新建智能化變電站，也是國網公司第二批智能化變電站試點工程，于2011年7月31日正式投運。

興國寺（鄢陵）智能變電站采用“一次設備+傳感器+智能組件”形式，實現測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化和信息互動化，實現了智能電網技術先進、環境友好、資源節約的目標。

220千伏興國寺智能變電站實現了六大創新。一是全站采用體積小、重量輕、抗干擾性能好的光學原理電子式電流互感器，提高了系統可靠性。二是出線隔離開關與電流互感器、電壓互感器組合安裝，減少設備支架，節地效果明顯。與220千伏變電站通用設計方案相比，全站減少占地面積6.2畝，節約土地資源約23%。三是開展輸變電設備狀態監測。通過對線路加裝在線監測裝置，實時監控線路舞動、微氣象、覆冰等情況。對變電站的主變壓器、斷路器、避雷器等主設備安裝在線監測設備，實時掌握變電設備運行情況，實現了電力生產的可觀測、評估和預警，提高了事故應急和搶修能力。四是全站二次系統高度集成，有效減少屏柜數量。按照面向間隔原則，將220千伏斷路器匯控柜與智能終端整合，110千伏保護測控一體化整合，10千伏合并單元、智能終端、保護、測控功能四合一集成，節約屏柜40%。五是實現站控端一鍵式順序控制操作、智能告警及分析決策、小電流接地選線、設備可視化等高級應用功能。其中采用一鍵式操作，主變從運行轉冷備僅用4分鐘，為傳統操作方式的十分之一，極大提高了工作效率和操作的可靠性。六是集成智能輔助控制系統。整合常規變電站圖像監視、安全警戒、火災報警、消防、給排水、采暖通風等輔助生產系統為一體化智能輔助控制系統，實現了功能聯動，提高了站內輔助系統的自動化水平。

2013年5月，國家標準化管理委員會在許昌召開智能電網綜合標準化試點工作啟動會。鑒于許昌220千伏興國寺智能變電站在設計、建設、運維管理等方面成績顯著，對我國智能變電站建設具有引領示范作用，許昌興國寺成功成為國家智能變電站綜合標準化試點。

圖．河南省第一座500千伏智能變電站菊城變電站

智能升級，開建新一代智能變電站

2012年年初，國家電網公司提出新一代智能變電站的概念，要求在前期智能變電站建設基礎上，建設“占地少、造價省、效率高，支持調控一體”的新一代智能變電站。新一代智能站以“系統高度集成、結構布局合理、裝備先進適用、經濟節能環保、支撐調控一體”為發展目標，以“集成化設備+一體化業務平臺+標準配送式建設模式”應用為主要特征。2013年12月，國家電網公司首批六個新一代智能變電站示范工程按計劃成功投運，標志著新一代智能變電站建設取得重大突破。

根據國家電網公司智能電網創新示范工程建設方案，2014年～2015年，國網公司將開展50座新一代智能變電站擴大示范工程建設。我省許昌長葛南220千伏變電站、南陽茶庵110千伏變電站、安陽老城東110千伏變電站榜上有名。

智能變電站是堅強智能電網建設的核心支撐。截至目前，省公司已新建220千伏智能變電站14座，新建和改造110千伏智能變電站共53座。我省在智能變電站研究、建設過程中，造就了一批高素質專家人才隊伍，這更是智能變電站建設的寶貴財富。