“3C”綠色電網(wǎng)概況

／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) 鄭新／

“3C”綠色電網(wǎng)技術(shù)主要體現(xiàn)在與智能電網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的“3C”前沿技術(shù)以及綠色環(huán)保技術(shù)兩方面。其中“3C”前沿技術(shù)除了一次設(shè)備的智能化外，主要表現(xiàn)在以一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)（OS2）為載體的二次系統(tǒng)及設(shè)備的數(shù)字采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息共享、集成應(yīng)用四個(gè)方面。綠色環(huán)保技術(shù)則體現(xiàn)在節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)保等方面。

一、“3C”綠色電網(wǎng)建設(shè)情況

1、“3C”綠色電網(wǎng)及其發(fā)展戰(zhàn)略

“3C”綠色電網(wǎng)是南方電網(wǎng)發(fā)展智能電網(wǎng)的具體形式?！?C”是指將計(jì)算機(jī)、通信、控制等現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)電力技術(shù)有效結(jié)合，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、客戶服務(wù)和節(jié)能水平，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展向“智能、高效、可靠、綠色”的轉(zhuǎn)變。2011年11月28日，南方電網(wǎng)首個(gè)3C綠色示范工程——廣州110kV尖峰變電站正式開工建設(shè)，標(biāo)志著南方電網(wǎng)公司建設(shè)3C綠色變電站的開始。

采用智能化技術(shù)手段，建設(shè)高效、可靠、綠色的電網(wǎng)是南方電網(wǎng)建設(shè)“3C”綠色電網(wǎng)的總體戰(zhàn)略。智能——增強(qiáng)系統(tǒng)的可測(cè)、可觀、可控和自愈；高效——技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新相結(jié)合，提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率；可靠——促進(jìn)新能源和電動(dòng)汽車接入，提高電網(wǎng)可靠性；綠色——節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)境保護(hù)，如圖1所示。

圖1 “3C”綠色電網(wǎng)總體建設(shè)戰(zhàn)略

2、各領(lǐng)域建設(shè)情況

南方電網(wǎng)公司在“3C”綠色電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中非常重視新技術(shù)的研究與應(yīng)用，在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、靈活輸電、數(shù)字化變電站、分布式供能系統(tǒng)、新能源與可再生能源快速靈活接入電網(wǎng)、節(jié)能調(diào)度、不同特性發(fā)電設(shè)備綜合調(diào)控、交直流電網(wǎng)穩(wěn)定控制，以及提高配網(wǎng)智能化水平、提高終端負(fù)荷側(cè)的科學(xué)管理水平、提高全社會(huì)節(jié)能減排水平等方面取得了顯著成效。

2.1 輸變電領(lǐng)域

重點(diǎn)是在電網(wǎng)智能運(yùn)行控制、智能變電站、柔性直流輸電等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破。通過(guò)努力，完成一體化運(yùn)行智能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、變電站駕駛艙、3C輸變電裝備技術(shù)規(guī)范的制定，完成3C綠色輸變電示范工程建設(shè)和實(shí)用化推廣應(yīng)用。

在智能變電站方面，開展了OS2和變電站駕駛艙的研究和試點(diǎn)工作（見圖2）。通過(guò)變電站統(tǒng)一信息平臺(tái)和一體化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視、變電站維護(hù)管理“一站式”功能 。通過(guò)試點(diǎn)工程，規(guī)范了公司3C變電站的建設(shè)內(nèi)容。主要示范工程：110kV尖峰3C綠色變電站、珠海琴韻變電站。

多端柔性直流（VSC-MTDC）關(guān)鍵技術(shù)研究和示范應(yīng)用，旨在解決多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)接入技術(shù)、柔性直流及多端技術(shù)、裝備制造及試驗(yàn)技術(shù)等問(wèn)題。示范工程：南澳±160kV/200MW柔性三端（遠(yuǎn)期四端）直流輸電系統(tǒng)示范工程。

圖2 變電站駕駛艙架構(gòu)圖

2.2 智能配電領(lǐng)域

重點(diǎn)是在配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)、智能終端、配電資產(chǎn)管理系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)的研制。通過(guò)階段性的發(fā)展，完成高級(jí)配電自動(dòng)化規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則及系統(tǒng)功能規(guī)范的制定，完成高級(jí)配電管理系統(tǒng)示范工程建設(shè)和實(shí)用化推廣應(yīng)用。

南網(wǎng)承擔(dān)了國(guó)家863課題：含分布式電源的智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)研究與應(yīng)用。課題基于我國(guó)配電網(wǎng)現(xiàn)狀及智能化發(fā)展需求，突破含分布式電源、微網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置的配電網(wǎng)分析與仿真、安全預(yù)警、故障定位、快速恢復(fù)供電技術(shù)，研制智能配電網(wǎng)自愈控制關(guān)鍵設(shè)備與系統(tǒng)，提高配電網(wǎng)供電安全可靠性，增強(qiáng)配電網(wǎng)應(yīng)急能力。課題最終將提出一整套適合我國(guó)配電網(wǎng)智能化發(fā)展的自愈控制技術(shù)體系，建立我國(guó)智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

示范工程選址在廣東省金融高新技術(shù)服務(wù)區(qū)。以廣東金融高新技術(shù)服務(wù)區(qū)為依托，建成含多種分布式電源及儲(chǔ)能系統(tǒng)的智能配電網(wǎng)自愈控制示范區(qū)。示范區(qū)總面積約4.98km2，建成的智能配電網(wǎng)自愈控制示范園區(qū)，在三座變電站、20條配電線路供電范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自愈控制正確率達(dá)到98%，配電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)達(dá)到99.999%。

2.3 智能用電領(lǐng)域

重點(diǎn)是對(duì)用戶側(cè)智能終端、電動(dòng)汽車充換電管理系統(tǒng)、分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)的研制。通過(guò)階段性的發(fā)展，完成雙向互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和雙向互動(dòng)服務(wù)終端技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，完成電動(dòng)車充換電網(wǎng)絡(luò)、需求響應(yīng)示范工程建設(shè)和實(shí)用化推廣應(yīng)用。

南方電網(wǎng)以廣州中新知識(shí)城、珠海橫琴新區(qū)、深圳前海新區(qū)、廣州南沙新區(qū)作為城鎮(zhèn)智能電網(wǎng)綜合示范區(qū)，開展了大量工作。在新能源領(lǐng)域，重點(diǎn)是在新能源接入電網(wǎng)的接口、控制及運(yùn)行等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破。

2.4 新能源領(lǐng)域

南方五?。▍^(qū)）主要的能源資源為水能、煤炭、天然氣和風(fēng)能資源。相比全國(guó)來(lái)看，南方五?。▍^(qū)）風(fēng)能資源不算豐富，風(fēng)能理論儲(chǔ)量和技術(shù)可開發(fā)量分別為2.3億kW、950萬(wàn)kW，分別占全國(guó)5.2%、3.2%。其中廣東風(fēng)能資源最優(yōu)越，其次是云南、廣西，海南和貴州風(fēng)能資源相對(duì)貧乏。

在新能源領(lǐng)域，重點(diǎn)是在新能源接入電網(wǎng)的接口、控制及運(yùn)行等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，通過(guò)階段性的努力，預(yù)期目標(biāo)是完成分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、微網(wǎng)系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范的制定，完成風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)的微網(wǎng)與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制等示范工程建設(shè)和實(shí)用化推廣應(yīng)用。示范工程：珠海萬(wàn)山群島智能微電網(wǎng)。

萬(wàn)山群島智能微電網(wǎng)示范項(xiàng)目總投資約3.86億元，在桂山島、東澳島和大萬(wàn)山島建設(shè)分布式微電源和智能微電網(wǎng)，主要建設(shè)桂山海上風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電及電池儲(chǔ)能等微電源，裝機(jī)總?cè)萘?9MW；以及220kV海島聯(lián)網(wǎng)工程（升壓站和吉大站）、35kV降壓站、10kV開關(guān)站、10kV線路及配網(wǎng)等微電網(wǎng)工程。

2.5 綜合示范

南方電網(wǎng)還有一個(gè)省級(jí)智能電網(wǎng)綜合示范項(xiàng)目——海南智能島。

海南智能島是基于海南打造世界一流國(guó)際旅游島的國(guó)家戰(zhàn)略需求，結(jié)合海南電網(wǎng)實(shí)際，建立智能、高效、可靠的省級(jí)智能綠色電網(wǎng)集成示范項(xiàng)目。

海南島綜合示范項(xiàng)目主要包含了七大內(nèi)容：

1）在?？跒硨⒔ㄔO(shè)一個(gè)大規(guī)模間歇式能源和儲(chǔ)能設(shè)備以及負(fù)荷的協(xié)同優(yōu)化道路系統(tǒng)，因?yàn)楹Ｄ弦灿写罅康娘L(fēng)電接入，在某些情況下其間歇式能源滲透率能夠達(dá)到甚至超過(guò)15%，這個(gè)間歇能源也是電網(wǎng)的一個(gè)研究課題。

2）抽水蓄能和汽車充放電站以及多種形式的儲(chǔ)能的優(yōu)化配置，在海南要建設(shè)兩臺(tái)65萬(wàn)的核電機(jī)組，配套就要建設(shè)一個(gè)抽水蓄能電站。

3）建設(shè)智能變電站和設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視。

4）建設(shè)一些電動(dòng)汽車的充放電設(shè)施。

5）居民區(qū)用戶互動(dòng)示范。

6）文明生態(tài)村用戶互動(dòng)示范。

7）酒店群智能自愈配網(wǎng)、智能微網(wǎng)、大規(guī)模儲(chǔ)能、用戶互動(dòng)、電動(dòng)汽車示范。

通過(guò)這些項(xiàng)目的研究，提高間歇式能源的整體消耗能力，提高系統(tǒng)的可靠性，在實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)智育控制示范區(qū)內(nèi)，供電可靠性要希望不低于99.999%。要極大提高防災(zāi)減災(zāi)的能力，同時(shí)要建成12個(gè)電力汽車充放電設(shè)施，來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)島綠色自由行，將來(lái)要圍繞海南島建設(shè)12個(gè)，在環(huán)島公路上建設(shè)12個(gè)電動(dòng)汽車充電站，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)電力用戶、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和社會(huì)的效益最大化，也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益的最大化。

2.6 智能電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室

1）智能配電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室

2012年6月，南網(wǎng)科研院與廣州供電局簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，合作開展科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，創(chuàng)立智能配電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室。

智能配電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室涵蓋電網(wǎng)中的三個(gè)部分，包括配電、變電及用電。其中配電部分包括智能配電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、配網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室以及電能質(zhì)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，變電部分包括變電站駕駛艙仿真測(cè)試培訓(xùn)平臺(tái)，用電部分包括智能用電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)以及電動(dòng)汽車實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

該實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)（一期）項(xiàng)目“智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)研究與開發(fā)”的研究工作。

智能配電網(wǎng)自愈控制可以描述為，在配電網(wǎng)的不同層次和區(qū)域內(nèi)實(shí)施充分協(xié)調(diào)且技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的控制手段與策略，使其具有自我感知、自我診斷、自我決策、自我恢復(fù)的能力，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)在不同狀態(tài)下的安全、可靠與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。項(xiàng)目依托南方電網(wǎng)實(shí)際系統(tǒng)提出的62節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)算例，主要用于智能配電網(wǎng)自愈控制的研究與分析，可實(shí)現(xiàn)包括網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障自愈、微網(wǎng)孤島運(yùn)行等測(cè)試。

2）智能電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室

南方電網(wǎng)仿真重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，也即國(guó)家能源局大電網(wǎng)研發(fā)（試驗(yàn)）中心。是目前國(guó)內(nèi)外規(guī)模最大、應(yīng)用功能最強(qiáng)、配備現(xiàn)代化水平最高的仿真實(shí)驗(yàn)研究基地之一。實(shí)驗(yàn)室擁有世界最大規(guī)模的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)，該RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)由三部分組成：一是由33個(gè)Racks和主工作站構(gòu)成的RTDS 實(shí)時(shí)仿真器；二是與南方電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)和性能一致的四套直流控制保護(hù)裝置；三是南方電網(wǎng)典型的安穩(wěn)控制、多直流協(xié)調(diào)控制、SVC 控制保護(hù)、交流保護(hù)裝置等。此外還輔助配套功率放大器、直流電源/測(cè)試設(shè)備以及投影演示設(shè)施等，作為國(guó)家能源大電網(wǎng)研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心和南方電網(wǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是目前國(guó)內(nèi)外最具規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)的的電力系統(tǒng)仿真與控制實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)（見圖3）。

圖3 2012年南方電網(wǎng)220kV及以上系統(tǒng)RTDS實(shí)時(shí)仿真結(jié)構(gòu)圖

二、“3C”綠色電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品

1、關(guān)鍵技術(shù)及特點(diǎn)

“3C”綠色電網(wǎng)技術(shù)主要體現(xiàn)在與智能電網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的“3C”前沿技術(shù)以及綠色環(huán)保技術(shù)兩方面。其中“3C”前沿技術(shù)除了一次設(shè)備的智能化外，主要表現(xiàn)在以一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)（OS2）為載體的二次系統(tǒng)及設(shè)備的數(shù)字采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息共享、集成應(yīng)用四個(gè)方面。綠色環(huán)保技術(shù)則體現(xiàn)在節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)保等方面。

1.1 “3C”前沿技術(shù)

1.1.1 數(shù)字采集

（1）一次設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)

利用在線監(jiān)測(cè)裝置采集輸變電設(shè)備狀態(tài)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在性故障，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供可靠的保障。

（2）全光纖電子式電流互感器、羅氏線圈電子式電流互感器

通過(guò)與常規(guī)電流互感器的對(duì)比應(yīng)用，探索更為成熟可靠、安全經(jīng)濟(jì)的電子式互感器配置方案。

（3）電能計(jì)量比對(duì)系統(tǒng)

主變壓器 10kV變低采用電子式互感器，開展常規(guī)電流互感器和電子式電流互感器計(jì)量比對(duì)，以論證數(shù)字計(jì)量的精度及其在電網(wǎng)中的應(yīng)用情況。

1.1.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸

SV/GOOSE兩網(wǎng)合一，采用SV/GOOSE合并組網(wǎng)，為共享網(wǎng)絡(luò)傳輸提供建設(shè)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

SV（Sampled Value）即采樣值，它基于發(fā)布/訂閱機(jī)制，交換采樣數(shù)據(jù)集中的采樣值的相關(guān)模型對(duì)象和服務(wù)，以及這些模型對(duì)象和服務(wù)到ISO/IEC 8802-3幀之間的映射。GOOSE（Generic Object-Oriented Substation Event）是一種面向通用對(duì)象的變電站事件。主要用于實(shí)現(xiàn)在多個(gè)智能電子設(shè)備（IED）之間的信息傳遞，包括傳輸跳合閘、聯(lián)閉鎖等多種信號(hào)（命令），具有高傳輸成功概率。

1.1.3 信息共享

（1）一體化信息支撐平臺(tái)

采用標(biāo)準(zhǔn)的信息模型、通信規(guī)約、接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)變電站Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)數(shù)據(jù)的貫通。

（2）四大智能應(yīng)用中心

在一體化信息支撐平臺(tái)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心、監(jiān)視中心、控制中心和管理中心等四大中心功能。

1.1.4 集成應(yīng)用

（1）智能遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)

集成遠(yuǎn)動(dòng)、保信、PMU、計(jì)量和在線監(jiān)測(cè)五大業(yè)務(wù)，基于統(tǒng)一建模，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、處理、傳輸和應(yīng)用。

（2）保護(hù)測(cè)控一體化

110kV 線變組采用保護(hù)測(cè)控一體化裝置，10kV開關(guān)柜電氣二次部分采用保護(hù)、測(cè)控、合并單元、智能終端四合一裝置。

（3）一體化測(cè)控裝置

集成測(cè)量、控制、PMU以及計(jì)量等功能。

（4）一體化運(yùn)行記錄分析裝置

將故障錄波裝置、網(wǎng)絡(luò)記錄分析儀整合，實(shí)時(shí)監(jiān)視和分析網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及記錄。

（5）一體化交直流電源系統(tǒng)

將站內(nèi)直流系統(tǒng)、UPS、交流系統(tǒng)、通信電源整合，采用一體化管理單元進(jìn)行從單純的專業(yè)管理整合到設(shè)備與管理整合兼顧。

（6）變電站駕駛艙

簡(jiǎn)潔、直觀地展示變電站實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備健康狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)，為設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及資產(chǎn)管理提供有效技術(shù)手段。

（7）智能視頻技術(shù)

視頻系統(tǒng)與火災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)化等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)智能周界監(jiān)控、智能門禁等功能，對(duì)提高視頻系統(tǒng)智能化水平具有重要意義。

（8）在線式五防

深化一體化五防技術(shù)應(yīng)用，采用一體化五防技術(shù)監(jiān)控軟件，將監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)控單元兼做控制器，控制閉鎖繼電器的分、合和專用鎖具的解鎖、閉鎖，形成多層次、高可靠性的新型在線式五防系統(tǒng)。

（9）高級(jí)應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)智能告警、源端維護(hù)、程序化控制、故障分析決策等高級(jí)應(yīng)用功能，提高變電站智能化水平。

1.2 綠色環(huán)保技術(shù)

2、關(guān)鍵產(chǎn)品

2.1 智能巡檢系統(tǒng)

安裝紅外測(cè)溫裝置、可見光攝像頭及RFID標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)95%以上設(shè)備巡視檢查項(xiàng)目要求（見圖4）。

2.2 智能輔助系統(tǒng)

智能輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)之間信息共享，并將信息傳送到站內(nèi)一體化信息平臺(tái)，使變電站的信息更加完整，功能更加完善，從而提高變電站安全運(yùn)行水平（見圖5）。

2.3 一體化信息平臺(tái)

通過(guò)一體化信息平臺(tái)，形成變電站完整的信息樹，涵蓋八大類信息（以變壓器為例）。

電網(wǎng)運(yùn)行信息：開關(guān)位置；調(diào)壓分接頭位置；電壓、電流、功率等；

圖4 智能巡檢系統(tǒng)構(gòu)架圖

圖5 智能輔助系統(tǒng)概念圖

故障和保護(hù)信息：保護(hù)動(dòng)作事件；主變故障濾波；

運(yùn)行分析信息：保護(hù)測(cè)控裝置報(bào)文分析、主變健康狀態(tài)；

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息：鐵心接地電流、繞組溫度；油色譜、局放圖譜；

電能質(zhì)量信息：各側(cè)電能質(zhì)量信息；

視頻信息：主變視頻圖像；

環(huán)境信息：溫濕度等；

作業(yè)管理信息：缺陷記錄；巡視檢修記錄（見圖6）。

圖6 一體化信息平臺(tái)概念圖

2.4 變電運(yùn)行駕駛艙

變電運(yùn)行駕駛艙通過(guò)一體化信息平臺(tái)讀取相關(guān)變電站綜合信息，對(duì)信息進(jìn)行分層管理、綜合分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)視、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、協(xié)同管理，為實(shí)施巡維中心業(yè)務(wù)的一體化管理提供簡(jiǎn)便、可靠、智能的“一站式”服務(wù)，保障巡維中心設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行，促進(jìn)巡維工作的經(jīng)濟(jì)、高效開展。通常情況下部署在巡維中心或集控中心。

開發(fā)監(jiān)視、診斷、作業(yè)、協(xié)同等高級(jí)應(yīng)用，進(jìn)行簡(jiǎn)潔直觀KPI展示；為執(zhí)行層提供多層次、多維度的設(shè)備運(yùn)行信息及業(yè)務(wù)指導(dǎo)，為管理層提供資產(chǎn)分析和輔助決策支持（見圖7）。

作為變電運(yùn)行駕駛艙的重要組成部分，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估窗基于變電站健康狀態(tài)信息（包括電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)、定檢）和變電站重要性信息（包括系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、負(fù)荷重要性等），評(píng)估變電站風(fēng)險(xiǎn)、分析原因（見圖8）。

圖7 變電運(yùn)行駕駛艙概念圖

三、“3C”綠色電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

3C綠色技術(shù)作為南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)的發(fā)展主線，在新能源、柔性直流輸電、智能變電站、配電、分布式電源接入、微電網(wǎng)、用電及信息通信等領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)開展技術(shù)研究，并開展一些智能電網(wǎng)的頂層設(shè)計(jì)，實(shí)施一些重大項(xiàng)目。

作為引領(lǐng)研究方向的南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)發(fā)展路線，共分為三階段。第一階段是規(guī)劃階段，重點(diǎn)在于打牢基礎(chǔ)；第二階段是示范落地階段，著重加強(qiáng)平臺(tái)建設(shè)；第三階段是全面突破階段，實(shí)行綜合示范。目前南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)發(fā)展處于第二階段。

為了實(shí)現(xiàn)南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)發(fā)展路線所規(guī)劃的遠(yuǎn)景目標(biāo)，3C綠色電網(wǎng)技術(shù)必須努力實(shí)現(xiàn)以下五個(gè)方面的平衡：

1、先進(jìn)技術(shù)與運(yùn)行可靠性的平衡

（1）電子式互感器

由于供電可靠性、抗干擾等方面還存在明顯不足，電子式互感器目前尚不具備大面積試點(diǎn)應(yīng)用條件。需繼續(xù)進(jìn)行專項(xiàng)研究，確定互感器的智能化方案。

（2）過(guò)程層組網(wǎng)方式

星形拓?fù)浣M網(wǎng)，SV原則上采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，試點(diǎn)SV組網(wǎng)方式，IED間通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)交換開關(guān)量信號(hào)。

（3）GOOSE跳閘

推薦采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)跳閘方案，每套保護(hù)的GOOSE網(wǎng)絡(luò)應(yīng)冗余配置。

2、功能多樣性與系統(tǒng)實(shí)用性的平衡

目前，3C綠色變電站主站與站端采取遠(yuǎn)程調(diào)閱與源端維護(hù)的方式進(jìn)行運(yùn)維。區(qū)域變電站利用變電站駕駛艙系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同管理，站內(nèi)各子系統(tǒng)執(zhí)行智能巡檢。通過(guò)順序控制以及告警直傳，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)及故障報(bào)警，并采用在線式五防技術(shù)保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

南網(wǎng)公司將繼續(xù)堅(jiān)持以上的總體運(yùn)維思路，并根據(jù)目前方式中出現(xiàn)的問(wèn)題以及存在的不足，進(jìn)行針對(duì)性的研究與改進(jìn)，在保證系統(tǒng)實(shí)用性的前提下，繼續(xù)增強(qiáng)其功能的多樣性。

3、裝置集約化與維護(hù)分工界面的平衡

對(duì)于一、二次設(shè)備融合的問(wèn)題，要保證裝置整合的“深度”，并努力統(tǒng)一設(shè)備生產(chǎn)廠家的認(rèn)識(shí)，確定統(tǒng)一的行動(dòng)方式。

全方位統(tǒng)籌，兼顧設(shè)備裝置集約化技術(shù)發(fā)展與生產(chǎn)運(yùn)行單位各部門運(yùn)維界面。適當(dāng)調(diào)整運(yùn)維界面，對(duì)一體化裝置功能進(jìn)行靈活裁剪。

圖8 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估案例

4、新技術(shù)應(yīng)用與運(yùn)維水平同步的平衡

設(shè)計(jì)、運(yùn)維手段“三化”：標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、“傻瓜化”。包括：設(shè)計(jì)圖紙、虛端子、運(yùn)維界面 SCD文件管控工具、運(yùn)維工具、定檢工具、標(biāo)準(zhǔn)化接線、統(tǒng)一屏柜配置等方面。

全過(guò)程管控：推行設(shè)備全生命周期管理和資產(chǎn)精細(xì)化管理。建立完善的檢測(cè)平臺(tái)和檢測(cè)手段，完善WHS，即見證點(diǎn)（W點(diǎn) Witness Point）、停工待檢點(diǎn)（H點(diǎn)Hold Point）、旁站點(diǎn)（S點(diǎn) Standby Point）建設(shè)，以及規(guī)范化運(yùn)維。

5、規(guī)模化建設(shè)與設(shè)備水平同步的平衡

伴隨著3C綠色電網(wǎng)的快速發(fā)展，智能化設(shè)備同樣需要不斷的完善與提高，方可適應(yīng)并滿足電網(wǎng)建設(shè)的需要。重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面進(jìn)行推進(jìn)：

開展智能化設(shè)備前瞻性研究及標(biāo)準(zhǔn)研究，建立高效的設(shè)備信息平臺(tái)，統(tǒng)一整體認(rèn)識(shí)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)交流；

聯(lián)合設(shè)備供應(yīng)商，努力解決傳統(tǒng)設(shè)備對(duì)新技術(shù)支持度不足的問(wèn)題；

關(guān)注基層電網(wǎng)的實(shí)際體驗(yàn)，解決設(shè)備運(yùn)行中實(shí)際存在的問(wèn)題，引導(dǎo)設(shè)備更新?lián)Q代；

確定統(tǒng)一的形式，努力促進(jìn)一、二次設(shè)備的高效融合，實(shí)現(xiàn)裝置集約化。

四、總結(jié)

截止2013年，南網(wǎng)共建成（全站投運(yùn)）58座智能化站，其中220kV站3座，110kV站55座，取得了大批的“3C”智能變電站建設(shè)及研究成果。

圍繞建設(shè)智能、高效、可靠、綠色電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，南方電網(wǎng)公司將繼續(xù)加大“3C”綠色變電站建設(shè)與運(yùn)營(yíng)工作，陸續(xù)新建10座“3C”綠色變電站；爭(zhēng)取在2015年達(dá)到網(wǎng)內(nèi)新增智能化變電站165座的目標(biāo)（其中220kV新增36座，110kV新增129座）。

結(jié)合以上介紹的南方電網(wǎng)“3C”綠色變電站相關(guān)的設(shè)備、技術(shù)、關(guān)鍵產(chǎn)品等方面的情況，對(duì)其總體的發(fā)展及建設(shè)思路總結(jié)如下。

1、注重用戶體驗(yàn)

在介紹“3C”綠色電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)的過(guò)程中，提到了五個(gè)平衡：即先進(jìn)技術(shù)與運(yùn)行可靠性的平衡、功能多樣性與系統(tǒng)實(shí)用性的平衡、裝置集約化與維護(hù)分工界面的平衡、新技術(shù)應(yīng)用與運(yùn)維水平同步的平衡以及規(guī)模化建設(shè)與設(shè)備水平同步的平衡。

可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是運(yùn)行可靠性、系統(tǒng)實(shí)用性，還是運(yùn)維分工與運(yùn)維水平同步，均強(qiáng)調(diào)的是如何使用好、運(yùn)行好、控制好智能電網(wǎng)，即通過(guò)“3C”綠色電網(wǎng)的發(fā)展，最大程度地增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，滿足用戶各方面的要求。

這是智能電網(wǎng)從輸變電端向配電及用電端延伸的體現(xiàn)，也是智能電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的必備環(huán)節(jié)。以人為本，才是智能電網(wǎng)發(fā)展的最終目的。截止2013年，南網(wǎng)共建成（全站投運(yùn)）58座智能化站，其中220kV站3座，110kV站55座，取得了大批的“3C”智能變電站建設(shè)及研究成果。

2、注重資產(chǎn)管理

“3C”綠色電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中，包含了數(shù)字采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息共享、集成應(yīng)用等方面的內(nèi)容。其中大部分技術(shù)，如電能計(jì)量比對(duì)、一體化信息平臺(tái)、智能遠(yuǎn)動(dòng)、在線五防等，通過(guò)智能化的手段，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)內(nèi)各系統(tǒng)及設(shè)備的優(yōu)化配置及經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行。

這些技術(shù)的大量運(yùn)用，強(qiáng)化了電網(wǎng)的資產(chǎn)管理功能，使得運(yùn)行及管理部門能夠在第一時(shí)間掌握實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)對(duì)這些信息的智能化判斷及分析，采取及時(shí)正確的行動(dòng)，安全高效地完成相關(guān)工作。

3、注重節(jié)能環(huán)保

南方電網(wǎng)早在2011年就預(yù)見到能源及環(huán)境問(wèn)題的重要性，提出了“3C”綠色電網(wǎng)的概念，強(qiáng)調(diào)在電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。

通過(guò)近年來(lái)“3C”綠色智能變電站的試點(diǎn)建設(shè)，南方電網(wǎng)積累了大量電網(wǎng)節(jié)能環(huán)保的經(jīng)驗(yàn)，形成了一套系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保措施。而且從目前來(lái)看，提升的空間依然巨大，隨著相關(guān)技術(shù)的不同發(fā)展與運(yùn)用，更加注重節(jié)能環(huán)保的新一代“3C”綠色電網(wǎng)將陸續(xù)展現(xiàn)在我們眼前。

“3C”綠色電網(wǎng)項(xiàng)目的實(shí)施，為我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展提出了許多新的目標(biāo)，豐富了智能電網(wǎng)的概念?！?C”綠色電網(wǎng)將繼續(xù)在探索與實(shí)踐中前行，開辟我國(guó)智能電網(wǎng)新的發(fā)展道路！