“智能電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)和方向，智能變電站是智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)的一個(gè)裝備，是智能電網(wǎng)重要的基礎(chǔ)和支撐。那么電工裝備將如何滿足智能電網(wǎng)?如何滿足能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求?最后還要落到實(shí)處，那就是裝備。”劉有為先生在會(huì)上表示。

2015年9月7日，中國(guó)國(guó)際能源峰會(huì)在順義拉開(kāi)帷幕，9日上午中國(guó)電力科學(xué)研究院技術(shù)戰(zhàn)略研究中心副主任劉有為先生在會(huì)上發(fā)表了對(duì)智能變電站技術(shù)和發(fā)展的獨(dú)到見(jiàn)解。

新一代智能變電站的概念

新一代智能變電站的基本思路：第一、要實(shí)現(xiàn)變電站測(cè)量控制，保護(hù)、控制、計(jì)量、監(jiān)測(cè)全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一全站信息流，過(guò)去是各玩各的，比如我們監(jiān)測(cè)，單獨(dú)組一個(gè)網(wǎng)，計(jì)量單獨(dú)組一個(gè)網(wǎng)，這個(gè)在變電站越做越難，風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越大，這個(gè)我們要統(tǒng)一。第二、在保證功能性和可靠性前提下，強(qiáng)調(diào)專業(yè)融合，我們把二次設(shè)備數(shù)量大量減少了，甚至比傳統(tǒng)的數(shù)字化變電站還要少。比如我們把一些計(jì)量的功能跟測(cè)算的功能合并在一塊給大家進(jìn)行匯報(bào)。第三、應(yīng)用了新的技術(shù)，當(dāng)然現(xiàn)在還有爭(zhēng)議。因?yàn)镈CB，就是隔離斷路器可以大大的減少變電站的占地，原來(lái)可能三個(gè)設(shè)備的位置，變成一個(gè)設(shè)備，還有電子互感器，過(guò)去電子互感器從2009年開(kāi)始應(yīng)用電子互感器，事故很高，后來(lái)有一個(gè)成熟期，電子互感器可靠性有所提升，但是還沒(méi)有達(dá)到常規(guī)互感器的水平，到現(xiàn)在怎么用，還是有爭(zhēng)議的。主要設(shè)備功能進(jìn)行了提升，根據(jù)以前的教訓(xùn)進(jìn)行提升。

第一、實(shí)施運(yùn)行監(jiān)視與控制功能。第二、支持智能告警，過(guò)去我們有告警，智能告警是什么概念?我們加了很多傳感器，比過(guò)去告警方式和告警的意義會(huì)有一些擴(kuò)展。第三、支持?jǐn)?shù)據(jù)控制，這也是中國(guó)特色，過(guò)去我們220kV以上，是一步一步要人到現(xiàn)場(chǎng)看，開(kāi)關(guān)合到位沒(méi)有，再進(jìn)行下一步的操作。現(xiàn)在數(shù)據(jù)控制，靠傳感器完成這個(gè)事，這樣效率大大提高，過(guò)去可能操作需要半小時(shí)，甚至更長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)在可能就搞定了。這個(gè)在北京的一個(gè)站做了實(shí)驗(yàn)，反映非常好，大大提高了電網(wǎng)的可靠性。從這個(gè)意義角度上講，這個(gè)功能跟我們智能電網(wǎng)是完全吻合的。第四、支持在線校驗(yàn)。

我們?cè)黾恿艘粎^(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)。它兼做PMU數(shù)據(jù)集中器，原來(lái)專門(mén)有一個(gè)PMU集中其，這個(gè)還有爭(zhēng)議，目前還沒(méi)有完全的定案。第二、向主站保送實(shí)時(shí)運(yùn)行控制數(shù)據(jù)，其他非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，計(jì)量數(shù)據(jù)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)二區(qū)網(wǎng)關(guān)，一區(qū)網(wǎng)關(guān)主要是電壓、電流、PMU的數(shù)據(jù)等等，用于實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)，比如重要告警，開(kāi)關(guān)的位置等等信息。第三、接收主站控制指令，包含無(wú)功能控制策略功能擴(kuò)展。這是一敘網(wǎng)關(guān)的功能。

二區(qū)網(wǎng)關(guān)，國(guó)內(nèi)從安全一區(qū)和安全二區(qū)，一區(qū)安全度要求比較高，二區(qū)向主站保送非實(shí)時(shí)控制數(shù)據(jù)，包括向主站傳輸?shù)墓收蠄?bào)告，向主站報(bào)告站點(diǎn)數(shù)據(jù)。

除了這個(gè)以外，加了一個(gè)綜合應(yīng)用服務(wù)和，這個(gè)服務(wù)器，兼做III和IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)。第二、向生產(chǎn)MIS保送設(shè)備狀態(tài)信息。第三、站內(nèi)電源及輔助設(shè)備監(jiān)控和管理。第四、全站二次設(shè)備狀態(tài)分析和告警，新一代站二區(qū)加了一些自檢功能，站端可以看到是什么一個(gè)狀態(tài)，主要是裝置工作的電源、電壓，包括它的重要的芯片的溫度，CPU的溫度，這些都是關(guān)系到設(shè)備重要的安全信息，而且也是不需要傳感器，本身就具有自己的功能，進(jìn)行集中傳輸和評(píng)估。我們電能質(zhì)量數(shù)據(jù)管理及分析。我們判斷以后電能質(zhì)量這個(gè)問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，現(xiàn)在看電能質(zhì)量這個(gè)問(wèn)題不是很突出。

新一代智能變電站研究情況

為什么我們判斷越來(lái)越嚴(yán)重?第一、現(xiàn)在直流越來(lái)越多了。第二、現(xiàn)在新能源，包括光伏、風(fēng)電。這些都有直流環(huán)節(jié)，不管是風(fēng)電的14點(diǎn)幾赫茲，最后轉(zhuǎn)成直流，光伏本身就是直流，所有的直流變交流。另外，它滲透到電源端，這是電源方面的形式比較嚴(yán)峻。另外，我們用電的負(fù)荷也是直流比例越來(lái)越高，包括現(xiàn)在空調(diào)都是變頻的，包括計(jì)算機(jī)。這電源形式比較復(fù)雜，另外要求越來(lái)越高。像新的標(biāo)準(zhǔn)里面，過(guò)去我們關(guān)注三次諧波，四次諧波，現(xiàn)在最高到五十次諧波，這個(gè)要求非常高。剛才講的是擺在站端的服務(wù)，是和電網(wǎng)進(jìn)行交互的。

間隔層設(shè)備及功能。監(jiān)控裝置，包括軟件、硬件，常規(guī)測(cè)控功能，支持四遙。兼有非關(guān)口計(jì)量功能，把過(guò)去很多計(jì)量表計(jì)的功能完成，因?yàn)闇y(cè)控裝置實(shí)際上就是一個(gè)算法的問(wèn)題，把這個(gè)功能集成在這個(gè)測(cè)控裝置里邊，讓一個(gè)裝置承擔(dān)很多功能，它從物理上是一個(gè)設(shè)備，邏輯上承載了多個(gè)設(shè)備的功能。有非關(guān)口計(jì)量，我們?nèi)ツ暝?013年的新一代站里面，把這個(gè)功能集成在測(cè)控裝置里面。硬件上級(jí)湖沒(méi)有什么大的改動(dòng)。另外，支持同期操作，這個(gè)是擴(kuò)展的一個(gè)功能。另外，也有PMU的功能，實(shí)際深PMU也是，我們算向量，它通過(guò)同步，也可以把PMU的功能實(shí)現(xiàn)。這個(gè)PMU同樣也是有爭(zhēng)議的。特別是我們國(guó)調(diào)擔(dān)心這個(gè)裝置里面，這么多工藝，和PMU的工藝是不是能很準(zhǔn)確的完成這個(gè)功能。一些廠家做完，在中國(guó)電科院做測(cè)試的時(shí)候是沒(méi)有問(wèn)題的，后續(xù)怎么弄?一個(gè)是利用我們制造企業(yè)設(shè)備的可靠性，到底處理能力是否能達(dá)到這個(gè)水平?第二、取決于領(lǐng)導(dǎo)的決策，我們現(xiàn)在在測(cè)控裝置里面，集成了這種功能。冷外，支持帶時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)上送的功能，支持間隔級(jí)智能聯(lián)閉鎖的功能。

現(xiàn)在智能變電站發(fā)展包括以后智能電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，電網(wǎng)跟裝備之間的關(guān)系變得復(fù)雜了。過(guò)去裝備的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的很清楚，拿來(lái)就能用。現(xiàn)在裝備本身的從硬件來(lái)說(shuō)，硬件接口很清楚，但是軟件接口現(xiàn)在變得模糊了。因?yàn)楝F(xiàn)在技術(shù)沒(méi)有達(dá)到那么成熟，所以現(xiàn)在國(guó)網(wǎng)公司沒(méi)有辦法，把聯(lián)調(diào)做的很重要，本來(lái)把硬件接口放清楚，軟件接口放清楚，接在一起有能工作，不需要任何太多的工作。現(xiàn)在智能電網(wǎng)一些新發(fā)展的設(shè)備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有到所謂的即插即用，盡管我們老說(shuō)即插即用，所以理念跟現(xiàn)實(shí)的距離太大了，理念講的太多了。這也是對(duì)裝備的一個(gè)考驗(yàn)，有的時(shí)候因?yàn)檫@樣一個(gè)政策，影響到很多廠家。比如把這個(gè)集成的功能交給自設(shè)備了，過(guò)去電子互感器是銷售給電網(wǎng)，現(xiàn)在變成一次廠家了，因?yàn)橐淮螐S家也要開(kāi)發(fā)這個(gè)電子互感器，所以這個(gè)還是有很大的影響。

另外，站域保護(hù)裝置，這是一個(gè)新的設(shè)備。所謂保護(hù)，層次化保護(hù)，跟過(guò)去的保護(hù)有一個(gè)概念的變化，一個(gè)是具有安穩(wěn)裝置的功能，另外它作為一個(gè)后備保護(hù)的功能，還有具備備自投的功能。這些功能在2013年做了以后，已經(jīng)有這個(gè)功能，而且也是這樣調(diào)試的，但是真正在電網(wǎng)公司，有的電網(wǎng)公司有另外一套安網(wǎng)裝置，兩套相伴運(yùn)行。從這個(gè)也可以看到，我們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)化方面，大家還是有顧忌的。我們經(jīng)過(guò)一段時(shí)間盲目的創(chuàng)新之后，大家還得回歸理性，很多東西還是要慢慢的來(lái)。110kv兼有冗余保護(hù)功能，兼有廣域保護(hù)控制子站功能，還沒(méi)有完全的立項(xiàng)。

我們重要的一個(gè)裝置，動(dòng)態(tài)記錄裝置，主要記錄變電站整個(gè)用電過(guò)程中的三態(tài)數(shù)據(jù)，站態(tài)、穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，同臺(tái)記錄裝置要求把保護(hù)動(dòng)作的邏輯記下來(lái)。