【摘要】：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源短缺問題日益嚴(yán)峻、能源結(jié)構(gòu)性矛盾日益突出，供電可靠性要求不斷提高，用戶服務(wù)需求更加多樣性，電網(wǎng)運(yùn)營管理面臨巨大的挑戰(zhàn)，在這樣的背景下智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，其核心價(jià)值是使電網(wǎng)更可靠、更堅(jiān)強(qiáng)、更經(jīng)濟(jì)、更高效、更安全。智能電網(wǎng)的發(fā)展也是為了保障能源安全、應(yīng)對氣候變化、促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、提高服務(wù)水平。在智能變電站建設(shè)過程中我們不斷提高技術(shù)水平和施工的工藝水準(zhǔn)。本文是對智能電網(wǎng)的一些淺顯的研究與分析。

　　【關(guān)鍵字】：智能電網(wǎng),經(jīng)濟(jì),安全

　　1、引言：

　　在能源危機(jī)和氣候全球變暖問題的背景下，智能電網(wǎng)的建設(shè)是國家發(fā)展的必然趨勢，是國家與社會的安定的必要因素。智能電網(wǎng)的新特性主要體現(xiàn)在“新能源、新客戶、新電網(wǎng)”。我國計(jì)劃到2020年可再生能源發(fā)電比例達(dá)到15%，將給電網(wǎng)接入、輸電、配電、調(diào)度和運(yùn)行帶來全新的變化。智能電網(wǎng)是全新的技術(shù)體現(xiàn)，其電氣設(shè)備的安裝也區(qū)別于傳統(tǒng)變電站，下面就智能電網(wǎng)本身的特性要求再基于現(xiàn)場施工對智能電網(wǎng)電器安裝進(jìn)行研究分析。

　　2、智能變電站設(shè)備的介紹

　　智能電網(wǎng)一次設(shè)備是指利用傳感器、微型處理器、數(shù)字通信系統(tǒng)等技術(shù)，對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制，并通過高級應(yīng)用軟件把獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘，實(shí)現(xiàn)高壓設(shè)備的測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動化，從而優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理。一次設(shè)備主要包括智能組件、智能高壓開關(guān)、智能電子式互感器等。

　　智能電網(wǎng)的二次設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)備的控制、保護(hù)、監(jiān)測、計(jì)量等功能，其特征是通過裝置自身的處理器，能夠完成數(shù)據(jù)的采集、接受或處理，控制指令的接受或發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)裝置自診斷、在線分析決策、協(xié)同互動等高級應(yīng)用功能，同時(shí)對變電站進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估、故障定位、故障自愈，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行和供電可靠性的提高。

　　3、建造智能變電站的意義

　　隨著國家十二五倡議計(jì)劃的發(fā)展，國家工業(yè)，農(nóng)業(yè)以及居民用電飛速上升，2011年，夏季未到，電荒的報(bào)道已經(jīng)頻頻出線在新聞媒體中。由于我國自身能源分布的不均衡，電能的長距離超高電壓輸送成為必然選擇，而這將對我國復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)提出了更高的要求，為了保證只能電網(wǎng)安全以及電能質(zhì)量，智能變電站將是我國未來電網(wǎng)中的重要一環(huán)。因?yàn)橹悄茏冸娬九c常規(guī)變電站相比，有著如下優(yōu)勢：

　　1)智能變電站的設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)資源節(jié)約、環(huán)境友好、低碳節(jié)能，更加符合我國國情以及國網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃。

　　2)智能變電站由于采用了智能技術(shù)、互動技術(shù)等，使得站內(nèi)信息可以達(dá)到高度共享。采用新型保護(hù)與控制技術(shù)，對于信息采集與處理，更加高效與靈活，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

　　3)擴(kuò)建性強(qiáng)，方便變電站升級以及維護(hù)。

　　4、現(xiàn)場施工過程研究分析

　　4.1、 工程建設(shè)意義

　　中新天津生態(tài)城是中國、新加坡兩國政府間重要的倡議性合作項(xiàng)目，生態(tài)城智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目是國內(nèi)首個(gè)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)的智能電網(wǎng)綜合示范工程，是天津電網(wǎng)智能化發(fā)展規(guī)劃中的標(biāo)志性工程。中新生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合示范工程的建設(shè)，將有力促進(jìn)生態(tài)城資源優(yōu)化配置，提高可再生能源的利用效率和管理水平，滿足生態(tài)城經(jīng)濟(jì)社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展要求，并為今后的智能電網(wǎng)及智能變電站建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。

　　4.2、 選用智能化設(shè)備

　　現(xiàn)階段國內(nèi)數(shù)字化變電站大多在現(xiàn)有的敞開式設(shè)備或GIS設(shè)備上附加智能終端予以解決開關(guān)設(shè)備的智能化問題，生態(tài)城變電站選用的是河南平高東芝高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)的全封閉組合電器(GIS)，將斷路器、隔離開關(guān)、電子式電流互感器進(jìn)行集成，通過智能控制柜引出數(shù)字接口與遠(yuǎn)方系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)了智能控制操作、在線監(jiān)測報(bào)警，并按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

　　選用合肥ABB開關(guān)有限公司的變壓器，安裝變壓器氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)，油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)，經(jīng)光纖接入GOOSE網(wǎng)。

　　4.3、 設(shè)備安裝情況分析

　　生態(tài)城110kV變電站是天津地區(qū)首個(gè)智能變電站的實(shí)體建設(shè)工程，最終規(guī)模為主變3×50000kVA，電壓等級為110/10kV;本期規(guī)模2×50000kVA，電壓等級110/10kV。110kV、10kV出線全部采用電纜方式。變電站基于IEC61850通信規(guī)約的智能化無人值班站建設(shè)。全站采用集繼電保護(hù)、測量、信號、控制措施、遠(yuǎn)東功能的綜合自動化系統(tǒng)，站內(nèi)實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視“五遙”功能。

　　由于為智能變電站，選用的設(shè)備大多不是傳統(tǒng)變電站所用的電氣設(shè)備，而是新型的智能電氣設(shè)備，所以一些電氣設(shè)備的安裝必須采用新的工藝方法。10千伏開關(guān)柜選為DKSC型固定式開關(guān)柜，柜內(nèi)保護(hù)保護(hù)裝置以往是要求設(shè)備廠家在本廠將裝置進(jìn)行組裝，最后運(yùn)抵現(xiàn)場進(jìn)行安裝、調(diào)試。本工程10千伏開關(guān)柜智能終端的安裝采用先調(diào)試、后安裝的方法。

　　智能變電站與常規(guī)變電站的另一個(gè)區(qū)別還在于二次控制電纜上，常規(guī)變電站有相當(dāng)多控制電纜，施工過程中不僅花費(fèi)大量的人力，而且工程造價(jià)方面也比較高。而在此站的建設(shè)中，光纖的大量使用是此次智能變電站建設(shè)中的特點(diǎn)之一，光纖傳輸數(shù)據(jù)容量大，傳輸距離長，損耗小，且不受電磁干擾。生態(tài)城智能變電站大量采用光纖、光纜代替控制電纜，但是由于光纖與光纜在施工方面要求比較嚴(yán)格，光纖質(zhì)地脆機(jī)械強(qiáng)度差，彎曲半徑不能過小。并且國內(nèi)沒有相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范，此次施工全國尚屬首次，所以施工難度大。經(jīng)過不斷研究，最終采用保護(hù)性敷設(shè)法，對光纜路徑上進(jìn)行安裝保護(hù)槽盒進(jìn)行加固，在光纜進(jìn)入保護(hù)盤與設(shè)備對接時(shí)采用線軸進(jìn)行保護(hù)，保證光纖的傳輸穩(wěn)定。

　　4.4、網(wǎng)絡(luò)配置

　　對于網(wǎng)絡(luò)配置方面，生態(tài)城采用雙網(wǎng)配置，即采用GOOSE網(wǎng)和SV網(wǎng)，110kV線路、母差和變壓器裝置使用直采直跳形式，低壓保護(hù)與低周之間通過站控層GOOSE傳輸信號，測控裝置采用SV和GOOSE共網(wǎng)，從而保證信息的可靠采集與傳遞，最終保證智能變電站的可靠運(yùn)行。

　　4、總結(jié)

　　智能變電站將發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)緊密的銜接起來，是我國實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和控制的核心平臺之一，并且隨著科技的不斷進(jìn)步，智能變電站符合易擴(kuò)展、易升級、易改造、易維護(hù)的工業(yè)化應(yīng)用要求，能降低其全壽命周期內(nèi)工程總體投資。生態(tài)城110kV變電站的建成投運(yùn)，可以大幅地提升設(shè)備智能化水平和電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，實(shí)現(xiàn)無人值班和設(shè)備操作的自動化，最終提高資源使用和生產(chǎn)管理效率，使電網(wǎng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)保，為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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