馬迎歡　劉輝亮

摘要：隨著智能化變電站建設(shè)的全面展開，電網(wǎng)建設(shè)從常規(guī)變電站向智能變電站轉(zhuǎn)型的過程中，工程技經(jīng)造價人員需要與時俱進(jìn)，針對智能變電站與常規(guī)變電站的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了解、學(xué)習(xí)、分析和總結(jié)，找出其中的差異，用于指導(dǎo)工程造價管理，合理控制工程造價，為電網(wǎng)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：35kV；智能變電站；常規(guī)變電站；技經(jīng)分析

引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展乃至全球經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人類面臨全球氣候問題和能源安全問題，實施新能源戰(zhàn)略已經(jīng)刻不容緩，電力行業(yè)建設(shè)智能電網(wǎng)顯得迫不及待。在智能電網(wǎng)中，智能變電站是核心與關(guān)鍵，也是確保智能電網(wǎng)安全運行的核心。近些年，相關(guān)科研部門對智能變電站中的關(guān)鍵設(shè)備及核心技術(shù)進(jìn)行了全面攻關(guān)，極力促進(jìn)了智能變電站的建設(shè)與發(fā)展。本文對35kV智能變電站與常規(guī)變電站進(jìn)行了技經(jīng)對比分析，為更好地布局規(guī)劃智能變電站建設(shè)提供了理論依據(jù)與技術(shù)支撐，以期推動智能電網(wǎng)更好的發(fā)展，確保智能變電站實現(xiàn)最佳效益。

一、主要技術(shù)方案變化情況

（1）一次設(shè)備。智能變電站基木采用常規(guī)一次設(shè)備附加二次設(shè)備廠家的智能終端的模式，較常規(guī)變電站增加了智能終端裝置開關(guān)柜由常規(guī)式開關(guān)柜變更為充氣式開關(guān)柜，進(jìn)出線的智能終端分別置于各開關(guān)柜內(nèi)。

（2）互感器配置。智能變電站取消主變壓器木體高、中壓側(cè)套管電流互感器，采用電壓電流組合式電子互感器，合并單元與智能終端一體化的裝置。

（3）一次設(shè)備在線監(jiān)測。智能變電站按設(shè)計規(guī)范中對監(jiān)測內(nèi)容的要求配置了在線監(jiān)測系統(tǒng)，35kV線路配置避雷器監(jiān)測設(shè)備通過RS485接入就近的智能設(shè)備，由就地智能設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到間隔層網(wǎng)絡(luò)。采用無線測溫技術(shù)，在斷路器觸頭、母線接頭、電纜接頭等處配置無線測溫終端。

（4）智能變電站采用交流、直流、通信電源一體化設(shè)計。

G）智能變電站采用GOOSE雙網(wǎng)星型結(jié)構(gòu)，可避免采用環(huán)網(wǎng)可能產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的問題。采用采樣值和GOOSE報文合并組網(wǎng)方式，需配置16口GOOSE交換機(jī)4臺（雙網(wǎng)）

（6）智能變電站采用IPdG-B碼對時，其技術(shù)成熟，精度可以達(dá)到微秒級。

二、35kV智能變電站與常規(guī)變電站經(jīng)濟(jì)分析

1、一次成本

由于智能組件的大量應(yīng)用，智能變電站的一次投資成本（Ic）要高于常規(guī)變電站，但隨著智能設(shè)備經(jīng)歷推廣期和成熟期，一次投資的成本會逐漸減少。

2、運行成本

運行成本與最大負(fù)荷利用小時數(shù)成正比，當(dāng)最大負(fù)荷利用小時數(shù)增加的時候，智能設(shè)備的LCC與常規(guī)設(shè)備的LCC優(yōu)勢將更大。

另外，在前面的計算中，電費是按0.65元/度計算的，考慮到目前能源較為緊缺，電費存在上漲的可能，就電費做靈敏度分析（最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4000小時），經(jīng)計算，當(dāng)電費增加時，智能變電站相比常規(guī)變電站運行成本的優(yōu)勢將擴(kuò)大，在電費為0.75元/度及0.85元/度的情況下，智能變電站的運行成本將比常規(guī)變電站分別少4723.1萬元（折現(xiàn)后）和5112.2萬元（折現(xiàn)后）。

因此，當(dāng)最大負(fù)荷利用小時數(shù)增加及電費上漲時，智能變電站的優(yōu)勢將更加明顯。

3、中斷成本

變電站的中斷成本主要取決于設(shè)備的可靠性指標(biāo)，智能設(shè)備處于概念設(shè)計階段，沒有運行數(shù)據(jù)，其可靠性指標(biāo)只能在常規(guī)斷路器運行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行假設(shè)。

由智能設(shè)備的特點可以看出，與常規(guī)設(shè)備相比，智能設(shè)備具有了自檢、自測，甚至自愈的功能，因此智能設(shè)備在強(qiáng)迫停運率、計劃停運率和非計劃停運率等方面都將優(yōu)于常規(guī)設(shè)備，本課題中暫取以上三項指際分別出常規(guī)設(shè)備提高一倍，可以看出，相比與常規(guī)變電站，智能變電站的中斷成本大為降低。

高新技術(shù)發(fā)展，將出現(xiàn)對電能質(zhì)量敏感的工業(yè)。用戶對中斷供電的抱怨逐年增加，供電中斷使電力企業(yè)減少供電量和售電收入，對用戶也造成經(jīng)濟(jì)損失。

4、報廢成本

報廢成本主要與設(shè)備殘值和設(shè)備拆除費用相關(guān)，智能設(shè)備與常規(guī)設(shè)備相比，主要差別在于應(yīng)用了大量的智能組件，而智能組件多為電子器件，其殘值較低，因此，智能變電站的報廢成本與常規(guī)變電站相差不大。

5、全壽命成本

雖然智能設(shè)備在一次投資成本上要高于常規(guī)設(shè)備，報廢成本與常規(guī)設(shè)備相當(dāng)，但在中斷供電損失成本及運行成本上要明顯低于常規(guī)設(shè)備。因此，智能變電站在30年的使用周期內(nèi)，不論是引入期、推廣期還是成熟期其LCC比常規(guī)變電站節(jié)省了大量的投資。

6、社會效益

6.1節(jié)能

隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源短缺已經(jīng)產(chǎn)生了瓶頸效應(yīng)，限制了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，節(jié)能降耗己經(jīng)作為國策放到了政府工作的首位。我國政府指出：“資源開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位，提高資源利用效率”，并強(qiáng)調(diào)“資源節(jié)約要與技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合，應(yīng)組織推廣應(yīng)用高效的節(jié)能設(shè)備，提高資源節(jié)約的整體技術(shù)水平”。

智能變電站不僅能提高變電站的供電可靠性，滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活用電需要，同時也符合國家建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的奮斗目標(biāo)。例如；變電站運行中的電能損耗主要體現(xiàn)在變壓器的損耗，即電能轉(zhuǎn)換過程中空載損耗、負(fù)載損耗和其它附加損耗等電能損耗，而智能變壓器的應(yīng)用可以有效地降低以上損耗。以概念設(shè)計智能變電站為例，采用智能變壓器后，每年1臺主變減少損耗962820kW.h，以變電站的使用年限30年計算，工程全壽命周期內(nèi)，可減少損耗28884600kW.h。若電費按0.6元/kW.h計算，每年可節(jié)約主變損耗費用57.8萬元，使用年限30年內(nèi)可節(jié)約費用650.5萬元（折現(xiàn)后），由此可見使用智能設(shè)備不僅有比較明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而且有比較明顯的節(jié)能效益。

6.2減排

全球環(huán)境污染已經(jīng)對人類生活造成了嚴(yán)重的影響，而且也嚴(yán)重影響了社會的可持續(xù)發(fā)展。隨著人們對環(huán)境問題認(rèn)識的提高，人們也越來越關(guān)注改善環(huán)境的方式與方法?！肮?jié)能即是環(huán)保”是目前國內(nèi)外一致認(rèn)可的觀點，因此我國政府與世界銀行和全球環(huán)境基金組織GEF合作，引入了“合同能源管理”模式，以促進(jìn)中國全社會節(jié)能、環(huán)保技術(shù)項目的普遍推廣、實施，致力于解決對環(huán)境污染問題。

我國電力能源以火力發(fā)電為主，而火力發(fā)電廠中又以燃煤電廠為主，燃煤電廠每發(fā)出一度電，向地球大約排放1.2千克的二氧化碳，而產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w將對環(huán)境造成污染，若采用智能變電站，能極大降低二氧化碳的排放量。例如：采用智能變壓器后，每年1臺智能主變節(jié)能962820kW/h，相當(dāng)于減少排放二氧化碳1155.4噸，以變電站的使用年限30年計算，工程全壽命周期內(nèi)相當(dāng)于減少排放二氧化碳多達(dá)34661.5噸，環(huán)保效果顯著。

結(jié)語

從全面造價管理的角度，建議智能化變電站的造價管理需要從政策層面著手抓起，從完善定額、工程量清單等計價政策性文件內(nèi)容；采用成熟智能化技術(shù)設(shè)備等方面提出了建議。通過本文分析可以發(fā)現(xiàn)，隨著智能化技術(shù)的進(jìn)一步成熟、智能化設(shè)備的集中采購和大量生產(chǎn)應(yīng)用，未來智能化變電站的投資將呈下降趨勢。而其先進(jìn)的技術(shù)不僅提高了設(shè)備管理水平也延長了設(shè)備的壽命，從另一方面講降低了設(shè)備的全壽命周期成本，智能化變電站具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會效益和發(fā)展前景。