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新一代智能變電站成智能電網(wǎng)新方向

   來源:《電力系統(tǒng)裝備》 作者:謝桂珍

  摘要:“智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)需要積極進(jìn)取、主攻高端,搶占并不缺乏市場(chǎng)的高端產(chǎn)品。作為高新技術(shù)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),發(fā)展智能電網(wǎng)設(shè)備是輸變電設(shè)備轉(zhuǎn)型升級(jí)的首要選項(xiàng),我國(guó)智能電網(wǎng)設(shè)備制造業(yè)遇到了難得的創(chuàng)新發(fā)展機(jī)遇。”楊獎(jiǎng)利表示,智能電網(wǎng)設(shè)備是典型的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),應(yīng)從技術(shù)體系、產(chǎn)品研制、產(chǎn)業(yè)鏈等全方位推進(jìn)輸變電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)體系創(chuàng)新,提升行業(yè)的自主創(chuàng)新能力和技術(shù)引領(lǐng)能力。

   “目前,國(guó)產(chǎn)智能電網(wǎng)設(shè)備支持國(guó)家電網(wǎng)公司完成了智能變電站試點(diǎn)工作,并取得了階段性成果。智能化已經(jīng)成為我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的常態(tài)化要求。”日前,中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)智能電網(wǎng)設(shè)備工作委員會(huì)副秘書長(zhǎng)楊獎(jiǎng)利在中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)四屆四次理事會(huì)上表示,國(guó)家電網(wǎng)公司已在全國(guó)31個(gè)區(qū)域和省級(jí)電網(wǎng),開展了29類、共287項(xiàng)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè),在發(fā)電、輸變電、配用電等各環(huán)節(jié)進(jìn)行了原有設(shè)備的改造升級(jí)和新設(shè)備的研制開發(fā)。

  智能電網(wǎng)設(shè)備迎轉(zhuǎn)型升級(jí)機(jī)遇

  “智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)需要積極進(jìn)取、主攻高端,搶占并不缺乏市場(chǎng)的高端產(chǎn)品。作為高新技術(shù)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),發(fā)展智能電網(wǎng)設(shè)備是輸變電設(shè)備轉(zhuǎn)型升級(jí)的首要選項(xiàng),我國(guó)智能電網(wǎng)設(shè)備制造業(yè)遇到了難得的創(chuàng)新發(fā)展機(jī)遇。”楊獎(jiǎng)利表示,智能電網(wǎng)設(shè)備是典型的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),應(yīng)從技術(shù)體系、產(chǎn)品研制、產(chǎn)業(yè)鏈等全方位推進(jìn)輸變電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)體系創(chuàng)新,提升行業(yè)的自主創(chuàng)新能力和技術(shù)引領(lǐng)能力。

  楊獎(jiǎng)利強(qiáng)調(diào),目前,我國(guó)的輸變電設(shè)備水平,尤其是以傳感量測(cè)技術(shù)、信息通信技術(shù)、分析決策技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、能源電力技術(shù)、電力電子技術(shù)為支撐的智能電網(wǎng)主要技術(shù),比以往任何時(shí)候都更接近世界先進(jìn)水平。

  具體來說,一方面作為智能電網(wǎng)設(shè)備的主體,在輸配電方面,大容量遠(yuǎn)距離輸電設(shè)備技術(shù)、電網(wǎng)安全保障設(shè)備及系統(tǒng)技術(shù)、配電自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)和電網(wǎng)升級(jí)關(guān)鍵技術(shù)等均取得顯著進(jìn)展;另一方面,電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備水平逐步提高,先進(jìn)的繼電保護(hù)裝置、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,電網(wǎng)供電可靠性大幅提高。間歇式電源并網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)研究取得初步成果。

  從2012年國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電設(shè)備的招標(biāo)情況也可以看出,智能電網(wǎng)設(shè)備建設(shè)步伐的加快。2012年國(guó)家電網(wǎng)公司加大了二次設(shè)備的保護(hù)和監(jiān)控,采購(gòu)常規(guī)站保護(hù)10646套,同比增長(zhǎng)9.84%;智能站保護(hù)15622套,同比增長(zhǎng)460%。常規(guī)變電站監(jiān)控701套,同比下降1.54%;智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)1049套,同比增長(zhǎng)267%。

  “二次智能化替代傳統(tǒng)已成趨勢(shì),對(duì)智能產(chǎn)品的需求將持續(xù)旺盛。”楊獎(jiǎng)利分析說,“在自然生態(tài)環(huán)境日益惡化、污染愈發(fā)嚴(yán)重的嚴(yán)峻形勢(shì)下,智能、綠色、科學(xué)發(fā)展已成為共識(shí)。在社會(huì)發(fā)展的客觀要求下,智能變電站的招標(biāo)比例必然大幅增加,原本還持觀望態(tài)度的企業(yè)也紛紛加大了對(duì)設(shè)備智能化投入的力度。”

  智能電網(wǎng)市場(chǎng)前景廣闊

  《我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十二五規(guī)劃綱要》中提出要求,適應(yīng)大規(guī)模跨區(qū)輸電和新能源發(fā)電并網(wǎng)的要求,加快現(xiàn)代電網(wǎng)體系建設(shè),進(jìn)一步擴(kuò)大西電東送規(guī)模,完善區(qū)域主干電網(wǎng),發(fā)展特高壓等大容量、高效率、遠(yuǎn)距離先進(jìn)輸電技術(shù),依托信息、控制和儲(chǔ)能等先進(jìn)技術(shù),推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè),切實(shí)加強(qiáng)城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造,增強(qiáng)電網(wǎng)優(yōu)化配置電力能力和供電可靠性。

  在我國(guó)《智能電網(wǎng)重大科技產(chǎn)業(yè)化工程十二五專項(xiàng)規(guī)劃》中也明確提出,我國(guó)智能電網(wǎng)“十二五”時(shí)期的總體發(fā)展目標(biāo)是,突破大規(guī)模間歇式新能源電源并網(wǎng)與儲(chǔ)能、智能配用電、大電網(wǎng)智能調(diào)度與控制、智能裝備等智能電網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù),形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能電網(wǎng)技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系,建立較為完善的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,基本建成以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的智能電網(wǎng),推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)從傳統(tǒng)電網(wǎng)向高效、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的現(xiàn)代電網(wǎng)的升級(jí)和跨越。

  與之相應(yīng)的是,國(guó)家電網(wǎng)公司也將其“十二五”期間智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)確定為,重點(diǎn)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和試點(diǎn)應(yīng)用,在系統(tǒng)總結(jié)和評(píng)價(jià)智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程的基礎(chǔ)上,加快修訂完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),全面推進(jìn)智能電網(wǎng)工程建設(shè)。到“十二五”末,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備重大突破,智能化標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善,電網(wǎng)智能化達(dá)到較高水平。此外,國(guó)家電網(wǎng)公司還進(jìn)一步明確,“十三五”期間,智能電網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備性能要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升,力爭(zhēng)主要技術(shù)指標(biāo)居世界前列,智能化水平國(guó)際領(lǐng)先。

  從具體數(shù)字來看,國(guó)家電網(wǎng)公司明確其在“十二五”期間將新建智能化變電站約5100座,改造約1000座,安裝智能電表、新型電表各3000萬只。從2013年起的8年間,將投資約1.2萬億元,投產(chǎn)特高壓線路9.4萬km、變電容量3.2億kVA、換流容量4.6億kW。

  南方電網(wǎng)公司也提出其“十二五”時(shí)期的智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,要構(gòu)筑一個(gè)智能、高效、可靠的綠色電網(wǎng),以提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平,提高系統(tǒng)和資產(chǎn)的運(yùn)用效率,提高用戶側(cè)的能效管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平,提高資源優(yōu)化配置和高效運(yùn)用能力,促進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)發(fā)展為目標(biāo)。

  具體來說,一是著力打造“綠色平臺(tái)”,促進(jìn)清潔能源接入,“十二五”期末,非化石能源裝機(jī)比重將達(dá)到48.4%,發(fā)電量占43.3%;二是加強(qiáng)需求側(cè)管理,全面推進(jìn)節(jié)能服務(wù),對(duì)大客戶的節(jié)能診斷比例達(dá)到70%;三是在安全穩(wěn)定與控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、設(shè)備集成應(yīng)用領(lǐng)域,大力運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)加快傳統(tǒng)電網(wǎng)的升級(jí)改造,全面提升信息化水平。

  建設(shè)新一代智能變電站

  在對(duì)之前的智能變電站試點(diǎn)建設(shè)進(jìn)行了理性總結(jié)之后,國(guó)家電網(wǎng)公司進(jìn)一步提出,將全面提高電網(wǎng)的智能化水平,加快研發(fā)建設(shè)新一代智能變電站,推廣線路智能監(jiān)控系統(tǒng)、智能調(diào)度控制系統(tǒng)、智能互動(dòng)用電設(shè)備,建設(shè)大容量骨干光通信傳輸網(wǎng)和貫穿各領(lǐng)域的高效信息業(yè)務(wù)網(wǎng),加快電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的智能升級(jí)改造,建成新一代智能變電站示范工程。

  “國(guó)家電網(wǎng)公司提出建設(shè)新一代智能變電站的規(guī)劃,就是對(duì)智能電網(wǎng)設(shè)備的性能提出了更高的要求,制造商必須對(duì)設(shè)備整體,包括本體、傳感器和智能組件負(fù)責(zé),具備智能設(shè)備的整體檢測(cè)試驗(yàn)?zāi)芰Γ@是企業(yè)必須要達(dá)到的目標(biāo)。”楊獎(jiǎng)利說,國(guó)家電網(wǎng)公司提出了基本要求,但具體如何實(shí)現(xiàn),是否有可能做得更好,是否可在某一領(lǐng)域做出引領(lǐng)性的創(chuàng)新,企業(yè)應(yīng)充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)和智慧,以達(dá)到搶占高端、獲得絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的地位。

  對(duì)于如何做好新一代智能變電站的基礎(chǔ)工作,楊獎(jiǎng)利提出,一是要鞏固智能變電站試點(diǎn)工程建設(shè)的已有成果,按照《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,推進(jìn)智能變電站的全面建設(shè);二是進(jìn)一步完善智能變電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,規(guī)范設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步降低設(shè)備成本和工程造價(jià);三是開展電子式互感器、智能高壓設(shè)備、合并單元、一體化監(jiān)控系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備性能檢測(cè),提升關(guān)鍵設(shè)備性能。

  今后,新一代智能變電站的技術(shù)研究和設(shè)備攻關(guān)方向,楊獎(jiǎng)利表示,一是要推進(jìn)變電站集成優(yōu)化設(shè)計(jì),提高結(jié)構(gòu)布局合理性。開展設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化配送式設(shè)計(jì)、設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)化、二次設(shè)備就近下放、優(yōu)化設(shè)備配置與總平面布置。

  二是要提升變電站高級(jí)功能應(yīng)用水平。合理規(guī)劃數(shù)據(jù)信息類型,優(yōu)化二次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),構(gòu)建變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng),提升設(shè)備狀態(tài)可視化、智能告警、輔助決策等高級(jí)功能應(yīng)用水平,支撐大運(yùn)行和大檢修建設(shè)。

  三是開展新型保護(hù)控制技術(shù)研究。實(shí)現(xiàn)間隔保護(hù)就地化和功能集成,優(yōu)化集成跨間隔保護(hù),實(shí)現(xiàn)保護(hù)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)和智能診斷,深化站域、廣域網(wǎng)絡(luò)安全決策保護(hù)控制等新型保護(hù)控制技術(shù)研究。

  四是開展重大裝備研制,推進(jìn)智能設(shè)備優(yōu)化升級(jí)。研究應(yīng)用新型節(jié)能變壓器、隔離式斷路器等;積極開展基于超導(dǎo)、碳化硅、大功率電子器件、系統(tǒng)級(jí)芯片等新材料、新原理、新工藝的變壓器、開關(guān)和保護(hù)測(cè)控設(shè)備的研制。  

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