智能變電站技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探析

伊林烽 潘小樂

摘 要 智能變電站能夠?qū)l(fā)電和用電有效地連接在一起，進(jìn)而構(gòu)成智能電網(wǎng)，推動(dòng)電網(wǎng)可靠性、安全性以及高效性的提升?；诖?，本文主要分析了智能變電站技術(shù)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，以供參考。

關(guān)鍵詞 智能變電站;電壓;智能電網(wǎng)

變電站屬于電力生產(chǎn)消費(fèi)中的主要構(gòu)成部分之一，其連接著負(fù)荷與電源，擁有電壓調(diào)節(jié)、電壓等級(jí)交換、潮流控制以及電能分配等相關(guān)功能。通過幾十年的發(fā)展，我國在變電站技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍，當(dāng)前推動(dòng)智能電網(wǎng)的發(fā)展屬于國家在經(jīng)濟(jì)以及能源方面的主要發(fā)展戰(zhàn)略。就智能變電站而言，其屬于立足于具有數(shù)字化特點(diǎn)的變電站技術(shù)，不斷優(yōu)化軟件以及系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)以及在線決策，能夠在數(shù)據(jù)收集、分析、上傳以及事故處理方面發(fā)揮重要作用。

1 智能變電站技術(shù)的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，國外在智能變電站建設(shè)方面已經(jīng)十分的成熟，Siemens以及ABB等企業(yè)，均對(duì)變電站智能化一次、二次設(shè)備進(jìn)行了研究，即便如此依然只可在某些環(huán)節(jié)之中應(yīng)用，達(dá)到系統(tǒng)規(guī)劃和投產(chǎn)的目的還有很長一段路要走。就ABB企業(yè)研發(fā)的GIS設(shè)備而言，能夠?qū)崿F(xiàn)二次設(shè)備就地化，同時(shí)將互感器與斷路器整合在了一起，實(shí)現(xiàn)了測控以及保護(hù)功能。并且，ABB、ALSTOM、Siemens還進(jìn)行了間隔層設(shè)備互操作試驗(yàn)，最終證明互操作性能夠讓工作難度得到有效的降低[1]。

在幾十年的發(fā)展歷程中，我國變電站技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全面的增強(qiáng)。以繼電保護(hù)裝置為例，從繼電器式發(fā)展成現(xiàn)在的微機(jī)式，實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍。我國在“十二五”規(guī)劃的過程中，在智能變電站方面的投入高達(dá)537.6億元，改造投入93.8億元。同時(shí)，在智能電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃方面，共計(jì)投入1.6萬億元，立足于智能變電20%的份額進(jìn)行歸納，總投入在3200億元，進(jìn)而體現(xiàn)出了國家對(duì)智能變電的重視。在順利完成的“十二五”規(guī)劃之后，國家電網(wǎng)公司指出，我國第二階段的智能電網(wǎng)建設(shè)預(yù)估會(huì)新建和改造8500座智能變電站。其中，新建智能變電站大約在4000余座。而在第三階段新建和改造的智能變電站能夠?qū)崿F(xiàn)14000座，新建約7700座，圖1為智能變電站的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

但是，國外針對(duì)智能電網(wǎng)的研究相對(duì)較早，因此智能變電站的發(fā)展較快，并取得了較好的成果。就我國電力行業(yè)而言，智能變電站屬于一項(xiàng)長期發(fā)展的內(nèi)容，在此過程中，我國也取得了較好的成績，諸如“世界首座電壓等級(jí)最高智能變電站”、“首座城市無人值守變電站”、“新一代智能變電站”等[2]。

2 智能變電站技術(shù)未來發(fā)展趨勢

武漢未來城110kV智能變電站于2013年末正式竣工，其在布局方面十分緊湊，占用土地資源較少，由于集成了內(nèi)部裝置設(shè)備，對(duì)于輔材的需求量也不大，并且還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，進(jìn)一步降低維護(hù)成本。作為示范工作工程，武漢未來城110kV智能變電站屬于我國變電站發(fā)展的主要方向。就現(xiàn)存變電站而言，需要將工程設(shè)計(jì)與運(yùn)維等作為著手點(diǎn)，對(duì)智能變電站的相關(guān)需求進(jìn)行整理，明確技術(shù)發(fā)展路線，同時(shí)對(duì)比分析新舊智能變電站，進(jìn)而針對(duì)現(xiàn)存變電站改擴(kuò)建工程、新一代智能變電站建設(shè)，構(gòu)建相應(yīng)的技術(shù)方案。

2018-2022年，我國新建變電站在智能化率方面，將會(huì)達(dá)到100%，已有變電站智能化改造率約為50%。

2.1 智能變電站設(shè)計(jì)要求

作為電網(wǎng)的主要發(fā)展方向，智能電網(wǎng)的發(fā)展前景十分廣闊。就智能變電站而言，其屬于智能電網(wǎng)的主要構(gòu)成內(nèi)容，和智能電網(wǎng)發(fā)展水平之間存在著緊密的聯(lián)系[3]。當(dāng)前，我國智能電網(wǎng)正在向著信息化、互動(dòng)化的方向進(jìn)行發(fā)展，進(jìn)而為智能變電站帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇。智能變電站與普通變電站進(jìn)行比較，前者層次更深，結(jié)構(gòu)也更加的復(fù)雜，信息交換和互動(dòng)能力強(qiáng)，可運(yùn)用靈活的方式進(jìn)行控制。

2.2 智能變電站技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)

智能變電站技術(shù)在未來發(fā)展方面，重點(diǎn)在于自愈能力和資源配置[4]。

其一，對(duì)現(xiàn)階段智能變電站在發(fā)展過程中的成功經(jīng)驗(yàn)予以總結(jié)、分析的基礎(chǔ)上，優(yōu)化智能變電站涉及的相關(guān)功能，并對(duì)各項(xiàng)新技術(shù)予以明確，并立足于智能變電站在建設(shè)、改造方面的具體情況，構(gòu)建相應(yīng)的技術(shù)方案。

其二，運(yùn)用科學(xué)、高效的方式配置電力資源，促進(jìn)輸變電效率的全面提升，進(jìn)而讓電力能夠維持在正常供應(yīng)的狀態(tài)中。同時(shí)，還需提升抵抗自然災(zāi)害以及突發(fā)緊急事件的能力。

其三，緩解人工運(yùn)維工作量，減少各類故障的產(chǎn)生概率，確保運(yùn)維人員能夠在良好的環(huán)境之中開展各項(xiàng)工作。

其四，立足于集成化裝置，縮短施工周期、減少工作量等，并讓變電站和外界人員之間的聯(lián)系減少，增強(qiáng)供電的可靠性[5]。

3 結(jié)束語

綜上所述，和常規(guī)綜自站相比之下，智能變電站交換、采集、互動(dòng)以及處理數(shù)據(jù)信息的能力更強(qiáng)，控制方式也更加的靈活。在通信技術(shù)以及關(guān)鍵一次設(shè)備智能化技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，智能變電站技術(shù)將會(huì)更加的成熟，相關(guān)功能也會(huì)越發(fā)的高級(jí)與強(qiáng)大。在不久的將來，智能變電站必然會(huì)完全取代普通變電站，組建智能電網(wǎng)，并和其他智能設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，順利實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚志敏.智能變電站技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用[J].祖國，2018（7）：91.

[2] 朱睿.淺議現(xiàn)代智能變電站技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2016（9）：30-31.

[3] 張鐵鷹.淺議智能化變電站的發(fā)展與未來[J].城市地理，2016（18）： 89-90.

[4] 張嵩.智能變電站技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].區(qū)域治理，2018（24）：175.

[5] 湯瑾.基于智能變電站運(yùn)行的現(xiàn)狀分析及技術(shù)展望[J].數(shù)字化用戶，2018，24（36）：95.