8月12日，貴陽供電局電網(wǎng)建設管理中心一片繁忙，貴州電網(wǎng)公司重點科技項目--我省首座數(shù)字化變電站即將于9月20日正式投運，貴陽電網(wǎng)歷時5年的“傾心之作”進入揭開“面紗”的最后的倒計時階段。
“近期出臺的《貴陽電網(wǎng)2009-2013年規(guī)劃》,計劃投資135億元把貴陽電網(wǎng)建成現(xiàn)代化電網(wǎng)。至2013年,貴陽居民年平均停電時間減少為小時(去年為50小時),貴陽城市電網(wǎng)的線損率降低到%,成為節(jié)能型、環(huán)境友好型電網(wǎng)……而沙河110千伏數(shù)字變電站是實現(xiàn)這些目標的重要開端，以此為起點的大規(guī)模數(shù)字變電站的建設工作啟動后,將為筑城市民提供更加穩(wěn)定、安全、可靠的供電保障。”貴陽供電局局長婁山如是說。
國際領先技術(shù)
保障供電可靠性
“從2000年，中國第一座數(shù)字化變電站在蘇州落成，貴陽供電局就有了打造數(shù)字變電站的遠景規(guī)劃。而下個月啟動的沙河110千伏數(shù)字變電站，由于首次運用了國際領先的光CT技術(shù)和程序化操作系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了‘無人值守’，不僅是全省第一，目前在全西南地區(qū)也屬最先進。該變電站的投運，對整個貴陽電網(wǎng)建設具有里程碑的意義，可以說，我們一直夢想的‘智能電網(wǎng)化’時代終于開始啟動！”貴州電網(wǎng)公司首席專家王浩激動地說。
王浩告訴記者,數(shù)字化變電站技術(shù)是變電站自動化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革,對變電站自動化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠的影響。數(shù)字化變電站三個主要的特征就是“一次設備智能化,二次設備網(wǎng)絡化,符合IEC61850標準”,即數(shù)字化變電站內(nèi)的信息全部做到數(shù)字化,信息傳遞實現(xiàn)網(wǎng)絡化,通信模型達到標準化,使各種設備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺。這使得數(shù)字化變電站在系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟性、維護簡便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。
據(jù)了解,我國微機保護在原理和技術(shù)上已相當成熟,常規(guī)變電站發(fā)生事故的主要原因在于電纜老化接地造成誤動、CT特性惡化和特性不一致引起故障、人員操作易出錯等。而這些問題在數(shù)字化變電站中都能得到根本性的解決,數(shù)字化變電站將是我國變電站技術(shù)的發(fā)展方向。王浩表示,目前國際上數(shù)字化變電站的研究已從實驗室階段進入實際工程應用階段,實用的全數(shù)字化變電站已有一些先例。我國已建成了互感器智能化的數(shù)字化變電站,而互感器和開關設備均智能化的高電壓等級變電站還未開始實施,“我們就是要當?shù)谝粋€‘吃螃蟹’的人,貴陽沙河110千伏數(shù)字化變電站的最大亮點就在于首次運用了國際領先的光CT技術(shù)和程序化操作系統(tǒng)。為此,我們從5年前就成立了專門的課題研究組,并與國家航天工業(yè)部結(jié)成技術(shù)聯(lián)盟。”
作為最先進數(shù)字化變電站的核心技術(shù)——光CT,王浩強調(diào)這是一項還處于高度保密狀態(tài)的我國自主知識產(chǎn)權(quán),目前國外都尚未掌握,“可以透露的是,其特點是響應快、反應快、傳輸量大、無失真、抗飽和,能極大提高電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性,并對電網(wǎng)故障非常有效的監(jiān)控和維護。同時,由于光CT采用標準的設備信息模型,不需要解決不同制造商設備信息代碼表不統(tǒng)一的問題。數(shù)字變電站的設備信息應符合標準的信息模型,具有‘自我描述’機制。采用面向?qū)ο笞晕颐枋龅姆椒?傳輸?shù)阶詣踊到y(tǒng)的數(shù)據(jù)都帶說明,馬上建立數(shù)據(jù)庫,使得現(xiàn)場驗收的驗證工作大大簡化, 數(shù)據(jù)庫的維護工作量大大減少,實現(xiàn)設備的‘即插即用’等。”
維護成本低
真正實現(xiàn)“無人值守”
據(jù)介紹，即將投運的沙河數(shù)字化變電站，在技術(shù)上，可以減少設備的退出次數(shù)和退出時間，提高設備的使用效率；避免信號傳輸和處理帶來的附加誤差，提高保護、測量和計量系統(tǒng)的精度；減少自動化設備數(shù)量，簡化二次接線，提高系統(tǒng)的可靠性；設備具有互操作性，方便了設備的維護和更新，減少投運時間，提高工作效率；方便變電站的擴建及自動化系統(tǒng)的擴充；而在經(jīng)濟上，可以實現(xiàn)信息在運行系統(tǒng)和其他支持系統(tǒng)之間的共享，減少重復建設和投資；減少占地面積，從而減少建設投資；減少變電站壽命周期內(nèi)的總體成本，包括初期建設成本和運行維護成本。
“一個傳統(tǒng)的110千伏變電站，占地面積約10畝，管理和維護的人員最少需要13人以上。而沙河數(shù)字變電站使用GIS全封閉組合電器，整個占地面積僅100個平方，設置在一個普通的辦公室內(nèi)即可，而日常維護僅需一個保安值守。傳統(tǒng)的變電站日常工作是按照‘操作票’的程序完成，即一個工作人員完成一項工作后在‘操作票’的相應欄目上打鉤，再傳遞給下一個工作人員繼續(xù)一步步完成。而目前一些并未實現(xiàn)全部智能化操作的數(shù)字變電站，也只能實現(xiàn)部分自動操作的‘無人職守’。而沙河變的所有工作都是由電腦的程序指令完成，譬如需要檢修某條線路，輸入指令后就可一鍵完成。但全智能化變電站的管理工作有極嚴格的權(quán)限設置，必須由監(jiān)護人和操作員同時輸入密碼口令，程序進行智能識別后，才會開始自動工作。”王浩說。
據(jù)了解，沙河變的總投資為5000萬元，比普通的變電站投資金額略高，“目前國內(nèi)廠家已能提供數(shù)字化變電站所需的大部分設備，可基本實現(xiàn)設備國產(chǎn)化，但由于生產(chǎn)廠家較少，購買成本較高。但從長遠看，隨著科技含量的不斷提高，數(shù)字化變電站的設備成本將呈下降趨勢，且數(shù)字式變電站的關鍵設備占變電站總投資的權(quán)重小，投資風險小。而在一個集控中心下設多個數(shù)字式變電站由于可以減少人員，減少了工資成本，提高了生產(chǎn)率，企業(yè)效益明顯。”
“智能化”
未來電網(wǎng)發(fā)展新方向
局長婁山告訴記者，智能化已成為世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢，也是中國南方電網(wǎng)在今年半年工作會上提出的一個發(fā)展方向。越來越多的戶內(nèi)數(shù)字化變電站將在中心城區(qū)不斷新建或改造，未來五年，結(jié)構(gòu)合理、可靠經(jīng)濟、技術(shù)先進、信息暢通的現(xiàn)代化貴陽電網(wǎng)藍圖已開始逐步展現(xiàn)。
王浩則表示，通過對IEC61850標準的運用，貴州電網(wǎng)變電領域與國際最先進的技術(shù)標準第一次接軌，使變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡化的設想得以實現(xiàn)，變電站內(nèi)的所有設備在統(tǒng)一的信息平臺和定義下，以模塊化的方式嵌入到網(wǎng)絡系統(tǒng)中，它們將會以更加智能，更加可靠的，更加安全的方式展現(xiàn)在我們面前，變電站的運行管理和檢修維護將變得越來越簡單和方便。作為在“十五”期間以“西電東送”為契機，廣泛地運用了變電站自動化監(jiān)控技術(shù)的貴州電網(wǎng)，有必要為數(shù)字變電站的發(fā)展方向做出積極探索。“明年，貴陽供電局計劃新建兩個220千伏數(shù)字化變電站，并改建兩個110千伏數(shù)字變電站。這又給我們特提出了新的技術(shù)難點。如何在不斷電的情況下，將傳統(tǒng)的數(shù)字變電站改造成先進的數(shù)字變電站，并充分保證施工安全和質(zhì)量?我們已經(jīng)成立了新的課題研究組，一座座科技險峰，正期待著貴陽電力人不斷攀越。”
