張 峰 李明明

（國(guó)網(wǎng)石嘴山供電公司，寧夏 石嘴山753000）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)、電力行業(yè)的巨變也在潛移默化地進(jìn)行著。以新一代智能變電站為代表的新型變電站正在成為電力系統(tǒng)的主導(dǎo)力量，并逐步拓寬開來，為人們提供更舒適、更快捷的電力服務(wù)。智能變電站最大的特色就是智能化、信息化和現(xiàn)代化，這也是智能變電站技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)的集中展現(xiàn)。智能變電站技術(shù)，可以應(yīng)用于智能發(fā)電、供電與送電改革、電力系統(tǒng)的革新等領(lǐng)域，從而推動(dòng)變電事業(yè)的跨越式發(fā)展。在新形勢(shì)下，研究智能變電站技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用的相關(guān)問題，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能變電站技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)分析

所謂智能變電站技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，是相對(duì)于傳統(tǒng)變電站運(yùn)用的技術(shù)而言的，其側(cè)重于新一代智能變電站采用的新型技術(shù)。所以，基于新一代智能變電站的技術(shù)類別，無疑更能體現(xiàn)時(shí)代特色與實(shí)用性特征。

從技術(shù)角度分析，新一代智能變電站集成了多重技術(shù)與工藝，包括現(xiàn)代信息技術(shù)、智能技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)等，是變電站設(shè)計(jì)與建設(shè)的一次巨大飛躍。新一代智能變電站具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以保障其更加安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，同時(shí)還可以減少浪費(fèi)，提高生產(chǎn)率。具體來說，我國(guó)新一代智能變電站大都具備完善而先進(jìn)的技術(shù)集成模式，其中，“集成化智能設(shè)備＋一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”是新一代智能變電站的主要技術(shù)特征，這也是新一代智能變電站區(qū)別于傳統(tǒng)變電站的最大特征。因此，這種智能變電站是在安全可靠的前提下，做到了“壓縮、精簡(jiǎn)、優(yōu)化”，這也是智能變電站設(shè)計(jì)師們摸索的方向。根據(jù)專業(yè)智能變電站設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，在專業(yè)設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需兼顧安全可靠、設(shè)備布置緊湊、節(jié)省建筑面積、降低工程造價(jià)等方面。

此外，新一代智能變電站必須努力推進(jìn)整體設(shè)計(jì)的變革，在追求安全的前提下進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。例如，現(xiàn)在很多地方在規(guī)劃與設(shè)計(jì)新一代智能變電站前期，都會(huì)推出一系列的示范工程，以檢驗(yàn)智能變電站的各項(xiàng)性能指標(biāo)，其中自然也包括安全性能。具體來說，新一代智能變電站示范工程要開展電氣主接線及總平面布置優(yōu)化，模塊化設(shè)計(jì)與安裝技術(shù)、集裝箱式建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用等十余項(xiàng)設(shè)計(jì)專題的研究，以凸顯安全性能的重要性。按照整體設(shè)計(jì)原則，智能變電站工程需采用集成化設(shè)備，簡(jiǎn)化電氣主接線；同時(shí)，要推動(dòng)分專業(yè)設(shè)計(jì)向整體集成設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，應(yīng)用預(yù)制艙組合設(shè)備，緊湊安裝中低壓開關(guān)柜、保護(hù)測(cè)控屏柜等設(shè)備；取消站內(nèi)電纜夾層，優(yōu)化二次組屏，戶內(nèi)站取消控制室，壓縮建筑物高度，建筑面積基本可以減少15%～25%。此類的設(shè)計(jì)細(xì)則與要點(diǎn)是新一代智能變電站設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，也是切實(shí)保障變電站安全、穩(wěn)定、持續(xù)工作的基石，因此切不能玩忽懈怠。

由此不難發(fā)現(xiàn)，新時(shí)期的智能變電站集成優(yōu)勢(shì)明顯，在技術(shù)手段的創(chuàng)新上具備傳統(tǒng)變電站無可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)，也為其全方位的應(yīng)用提供了可能。對(duì)新一代智能變電站技術(shù)的分析和研判，不僅要充分衡量其創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)和特征，而且要看清智能變電站代表著時(shí)代的潮流與發(fā)展趨勢(shì)，這一點(diǎn)往往更為重要。

2 智能變電站技術(shù)優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用探究

新一代智能變電站之所以引起人們的巨大關(guān)注，一方面當(dāng)然是因?yàn)橹悄茏冸娬颈旧砭邆浒踩?、高效、智能化的特點(diǎn)，為電力的可持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，另一方面則是因?yàn)橹悄茏冸娬炯夹g(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)使得其應(yīng)用的范疇、影響都在擴(kuò)大。

2.1 提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性和效率

所謂智能變電站技術(shù)，其實(shí)就是一種基于現(xiàn)代智能發(fā)電和變電技術(shù)的獨(dú)特技術(shù)集合體，能夠?yàn)樽冸娬镜母黜?xiàng)工作提供幫助。在關(guān)于智能變電站站內(nèi)應(yīng)用的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員會(huì)考慮安全性等因素，以確保變電站內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定與高效。新一代智能變電站，其站內(nèi)高級(jí)應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)一步現(xiàn)代化和實(shí)用化，基本可以實(shí)現(xiàn)“一鍵式順控”，即一個(gè)按鈕或鍵盤就可以完成大部分的工作。另外，過去的傳統(tǒng)變電站建成投運(yùn)后，送電需要調(diào)度與現(xiàn)場(chǎng)操作并進(jìn)，至少要經(jīng)過12 h才能送電成功，而如今效率已經(jīng)大幅度提升。以武漢為例，新一代的110kV未來城智能變電站采用了全站監(jiān)控、在線監(jiān)測(cè)及智能輔助控制系統(tǒng)，工作人員甚至不需要在現(xiàn)場(chǎng)，只需進(jìn)行“一鍵式順控”操作即可完成送電工作，全過程僅需30 min，與過去相比簡(jiǎn)直有“翻天覆地”的變化。另外，新一代智能變電站的設(shè)計(jì)以“安全第一，性能優(yōu)化”為主要理念，不但大大減短了投運(yùn)后的操作時(shí)間，節(jié)省了人工與物資成本，還降低了因人工干預(yù)造成的倒閘誤操作等風(fēng)險(xiǎn)。在不久的將來，我國(guó)會(huì)有更多的城市將新一代智能變電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用納入城市發(fā)展的核心議題，這既是社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的訴求，也是人民群眾的熱切期盼。正是具備了高安全性與高效率，新一代智能變電站才逐步成為變電站發(fā)展的主流，它更具實(shí)用性和市場(chǎng)價(jià)值，當(dāng)然也就更受青睞。

2.2 實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備的智能化與現(xiàn)代化

電力設(shè)備是變電站的工作核心，也是最基礎(chǔ)的硬件設(shè)施。智能變電站技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用主要體現(xiàn)在電力設(shè)備的創(chuàng)新應(yīng)用上，即電力設(shè)備逐步走向現(xiàn)代化、科技化與智能化。比如，基于技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生的智能高壓設(shè)備，就是智能變電站技術(shù)應(yīng)用的典范。智能高壓設(shè)備其實(shí)就是在傳統(tǒng)設(shè)備上加了一些智能化的應(yīng)用，從而提升了設(shè)備的效能，其目的是給電網(wǎng)提供更多有關(guān)設(shè)備的信息。此外，智能化的同時(shí)會(huì)用到在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，但目的是有區(qū)別的。現(xiàn)在研發(fā)及未來應(yīng)用的智能化電力設(shè)備，將具備測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動(dòng)化等技術(shù)特征，即把非必需的設(shè)備都集成在一起，使變電設(shè)備跟電網(wǎng)有更多的互動(dòng)。

因此，智能化電力設(shè)備的技術(shù)特征可以總結(jié)為如下幾點(diǎn)：（1）測(cè)量的數(shù)字化；（2）控制的網(wǎng)絡(luò)化；（3）狀態(tài)的可視化；（4）信息的互動(dòng)化，把這些信息跟調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)系起來，使變電設(shè)備更加透明，有更多的選擇余地；（5）功能的一體化。

2.3 基于智能技術(shù)打造數(shù)字化變電站平臺(tái)

在前期數(shù)字化電網(wǎng)、數(shù)字化變電站試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，形成有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推廣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的數(shù)字化變電站建設(shè)模式。對(duì)目前運(yùn)行的數(shù)字化變電站進(jìn)行總結(jié)，解決已經(jīng)出現(xiàn)的問題，而不要一味地追求創(chuàng)新，仍應(yīng)以小批量的試點(diǎn)為主，在總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，制定不同電壓等級(jí)智能變電站的功能、技術(shù)、試驗(yàn)、設(shè)計(jì)、運(yùn)維等標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)重視建立關(guān)鍵設(shè)備的數(shù)字化、智能化平臺(tái)。

在智能變電站技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上應(yīng)用集成的數(shù)字化平臺(tái)，其基本特征和功能包括：全景數(shù)據(jù)及信息平臺(tái)、分布式建模、一次設(shè)備狀態(tài)檢修、一體化五防、一體化故障信息綜合分析決策、保護(hù)狀態(tài)檢修/智能報(bào)警等。

3 結(jié)語

智能變電站的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出如火如荼的趨勢(shì)，而且應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，功能逐漸升級(jí)，在業(yè)界也一直備受關(guān)注?；诩夹g(shù)創(chuàng)新的智能變電站的發(fā)展和應(yīng)用，歷來是業(yè)界研究的重點(diǎn)。本文就以此為切入點(diǎn)，著重分析了智能變電站技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用的具體情況，希望能為廣大同行提供有益參考。

［1］陳力，孫嘉，牛強(qiáng)，等.智能變電站集成一體化方案的應(yīng)用研究［J］.電氣技術(shù)，2010（8）

［2］馬仕海，荊志新，高陽(yáng).智能變電站技術(shù)體系探討［J］.沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010（4）