智能变电站在智能电网建设中的作用

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：智能电网包含发电、输电、变电、配电、用电、调度六大环节，变电是电力生产的重要环节之一，智能变电站是智能电网的重要组成部分，智能变电站的全面建设将有力推动智能电网的发展。我国数字化变电站已完成一定规模的建设，智能变电站建设也在各地陆续开展，但仍以数字化变电站为主。表 1-1 详细列出了智能变电站和数字化变电站的区别。

智能电网的概念最早源于美国，主要指建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全。我国将智能电网定义为：以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网；它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。智能电网是电网技术发展的必然趋势，也是社会经济发展的必然选择，如图1-1和1-2 所示。

图1-1　智能电网发展目标

图 1-2　智能电网发展目标

国家电网对智能电网建设提出了三个阶段的发展建设战略框架：

（1）规划试点阶段：2009—2010，重点开展电网智能化发展规划工作，制定技术标准和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点工作。

（2）全面建设阶段：2011—2015，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用。

（3）引领提升阶段：2016—2020，全面建成统一坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率以及电网与电源、用户之间的互动性显著提高。

智能电网包含发电、输电、变电、配电、用电、调度六大环节，变电是电力生产的重要环节之一，智能变电站是智能电网的重要组成部分，智能变电站的全面建设将有力推动智能电网的发展。我国数字化变电站已完成一定规模的建设，智能变电站建设也在各地陆续开展，但仍以数字化变电站为主。

数字化变电站是由电子式互感器、智能化终端、数字化保护测控设备、数字化计量仪表、光纤网络和双绞线网络以及 IEC61850 标准组成的变电站模式，按照分层分布式来实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作性。

智能化变电站采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术，以一次设备参量数字化和标准化、规范化信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能，达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行，可再生能源“即插即退”等目标。

智能变电站与数字化变电站的主要区别体现在：

（1）数字变电站主要从满足变电站自身的需求出发，实现站内一、二次设备的数字化通信和控制，侧重于在统一通信平台的基础上提高变电站内设备与系统间的互操作性；智能变电站从满足智能电网运行要求出发，比数字化变电站更加注重变电站之间、变电站与调度中心间的信息的统一与功能的层次化，以在全网范围内提高系统的整体运行水平为目标。

（2）数字化变电站已经具有一定程度的设备集成和功能化概念，要求站内应用的所有智能电子装置满足统一的标准，拥有统一的接口与规约，实现互操作性；智能变电站设备集成化更高，可以实现一、二次设备的一体化、智能化整合的集成。

（3）智能变电站在数字化变电站的基础上实现了两个技术上的跨越：监测设备的智能化，重点是对开关、变压器等设备的状态监测；故障信息综合分析决策，变电站和调度进行信息的双向交流。

表 1-1 详细列出了智能变电站和数字化变电站的区别。

表1-1　智能变电站与数字化变电站的区别

数字化变电站主要从满足变电站自身的需求出发，实现站内一、二次设备的数字化通信和控制，建立全站统一的数据通信平台，侧重于在统一通信平台的基础上提高变电站内设备与系统间的互操作性。而智能化变电站则从满足智能电网运行要求出发，比数字化变电站更加注重变电站之间、变电站与调度中心之间的信息的统一与功能的层次化，需要建立全网统一的标准化信息平台作为该平台的重要节点，提高其硬件与软件的标准化程度，以在全网范围内提高系统的整体运行水平为目标。

国家电网对智能变电站也提出了相应的三个阶段的建设目标：

（1）规划试点阶段：2009—2011年，制定规范、标准、试点完成 2～3 座 330 kV 及以上智能变电站建设或改造，100 座左右 66～220 kV 变电站建设或改造。

（2）全面建设阶段：2012—2015年，实现新建变电站智能化率 30%～50%，原有重要变电站智能化改造率达到 10%，1 000～1 500 座变电站完成智能化改造。

（3）引领提升阶段：2016—2020年，实现新建重要变电站智能化率 100%，原有重要变电站智能化改造率达到 30%～50%，改造原有变电站 5 000 座左右。

智能变电站在智能电网建设中的作用

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