變壓器容量測試儀新技術應用策略的探討

　　當前建設堅強智能電網已成為國家電網公司今后十年持續快速發展極為重要的重要戰略部署,國內外對此給予了高度關注。2009年5月特高壓輸電技術國際會議和高壓直流輸電技術委員會**會議在中國召開,國家電網公司**向世界公布了智能電網的發展計劃:“2020年建成統一的堅強智能電網”[ 1 ] ,供電企業將為此作出積極努力。但發展智能電網投資巨大,而從事的智能電網從初級階段到**階段不斷發展的過程,不能一蹴而就[ 2 ] 。智能電網的實現須有堅實的基礎技術和功能,涉及電力設備、量測和通信系統、信息化系統、決策與控制理論,涉及智能控制中心、智能變電站、智能需求側管理[ 3 ] 、智能配電網[ 4 ]等很多方面。建設堅強智能電網將對電網新技術的研發和應用提供更大的發展空間。但是,從哪些技術層面以及采取怎樣的策略來指導智能化電網的工作成為問題的關鍵之一。應當結合實際的情況,結合國網公司發展的總體部署,提出符合自身特點發展地區電網智能化應用和發展綱要,突出供電企業在技術應用和運行方面的優勢。其中,基于現有技術和配套社會經濟發展,從局部到整體逐步推進電網智能化進程的策略尤為重要。這里主要探討在建設堅強智能電網中,供電企業能夠重點研究開展的一些新技術領域的應用策略,包括急需開展的輸配電線路的智能化技術應用、配電網自動化初級階段的監控技術應用、數字化變電站及其集中在線監測技術、調度智能化的初步實踐應用、光纖通信及信息化技術、需求側管理等幾個主要方面。

　　1　輸配電線路和電纜在線監測技術

　　特高壓、超高壓領域應用的電力電子技術,科技含量高,其應用地區也局限在部分地區,而且大都由超特高壓專門機構運行管理或建設,這個領域是建設堅強智能電網的重要關注點,但一般供電企業涉足不多。作為供電企業和研發單位卻可以發展220 kV /110 kV及以下電壓等級的輸配線路、設備和電力電纜涉及智能化方面的科技應用,研究技術集成技術,總結智能化應用經驗,比如:

　　輸電線路光纖在線監測預警技術,提高巡視線路和故障查找的效率,解決和預防覆冰或線路故障,也解決電力線路在科技應用手段上相對比較薄弱的局面。該技術適用于山區、水域、沙漠等輸電線路開展無人區遠距離光纖在線監測應用,體現各地區的自然特性和線路維護管理特點。發展電力電纜在線監測技術應用。重點在大型城市,特別是省會城市供電企業開展,這些城市供電企業通常擁有大面積、超長度的電力電纜和隧道運行維護工作量等特點。電力電纜在線監測技術具有廣闊的應用前景。

　　2　變壓器容量測試儀新技術應用策略的探討

　　雖然中國在配電網自動化領域中已經有了十幾年的應用經驗,但是總體效果并不理想,一些示范工程先后出現維護和應用技術問題而退出運行。今天重提配電網智能化,應重新審視配電網自動化的應用范圍和策略,而且宜在大中城市城區開展配電網智能化的初步應用。

　　配電網的智能化,必須分步實施,先從點再到線逐步開展:

　　首先建立地區統一配電網監控中心,一些地區還可能需要建立配調中心。應先將配網中物理安裝位置相對比較固定的點,即開關站或環網柜等,進行二次系統改造,現階段可以借用變電站綜合自動化技術進行改造或建設,分別配以光纖通信,實現配電網監控或調度中心對開關站進行實時監控。本階段*基本也是重要的是把握建設配電網監控中心模式和配電網監控主站系統規模的策略。建議:建設集中監控中心,便于精細管理,以后擴展較為有利;宜一次性按照3～6年的應用規劃水平年建設配電網監控主站系統應用環境,便于整體功能規劃,其中優先考慮對配電網點的SCADA 功能,也有利于節約整體項目投資。

　　在積累對配電網點監控經驗的同時也給自己留下深入研究和整理地區配電網如何整體實施自動化的時間。這個階段歸納起來主要完成:配電網SCA2DA以及實現與地區調度自動化系統的接口,將變電站10 kV信息采集進配電網。

　　**步,擴充規模,從點再到線,實現配電網調度的部分智能化功能。同時研究實現配電網系統與SG186系統接口、與配電網GIS互聯(接口)以及配電網自動化整體實現的問題。實實在在地在配電網的技術應用方面有所作為,而不至于理論脫離實際。扭轉目前許多地區配電網設備由于沒有信息采集手段來支撐遠方監視運行工況,從而開關站維護巡視難以做到巡視到位、搶修反應較慢以及配電網調度運行主要靠用戶反饋信息和紙質圖紙指揮生產的局面。

　　3變壓器容量測試儀新技術應用策略的探討

　　3. 1　數字化智能化變電站建設

　　這是討論熱烈、正在高速發展的領域,目前國內示范工程幾乎遍及各個省區。雖然各地模式和建設原則尚未統一規定,但通過調研顯示其運行效果總體較好。雖然國內的建設標準和檢測標準暫時未出臺,但基本認識比較統一,比如采用IEC61850,數字化光電互感等。數字化變電站技術的出現,打破了一次系統和二次系統關于專業界面的傳統限制,事實上已經涉及到供電企業生產管理體制整合上的問題,包括專業整合。供電企業必須盡快加入這些示范工程建設中,不斷積累經驗推動數字化和智能化的發展。建議:如果新建數字化站,可以同時加入一次變電的新技術應用,比如GIS、HGIS與數字化設備結合的方式等。使變電站建設更加緊湊,技術綜合應用能力更高。大中城市供電企業通常已經具備運行和維護數字化變電站的一些技術儲備,關鍵在應用。同時智能化同類產品之間、一次和二次方面也開始形成多系統和多形態百花爭艷的局面。小規模、專業化的研發應用將逐步走向大規模、集團化發展應用,走向多專業尤其是一、二次專業交叉復合型研發應用。標準化規范化建設貫穿了變電站智能化的全過程。

　　3. 2　變電站集中在線監測

　　老舊和新建變電站均可以采用集中在線監測這種技術,為一次變電設備的狀態檢修和綜合運行工況評判提供科學依據,提高一次過程控制的能力。在線監測集中監測所采集的數據可以通過光纖方式與站內監控系統通信或獨立組網,傳送到狀態監測中心。這個領域的研究發展雖然已經走過了十幾年時間,但還處于初步發展階段,發展空間非常巨大。關鍵是光纖技術、傳感器技術以及分析、處理技術的進一步提高,還涉及到通信網絡技術的配套等。

　　4　調度智能化技術

　　中國地區調度自動化系統其應用功能大多比較豐富,具有幾十年成功運行經驗的調度生產EMS,中國已經積累了豐富的經驗,技術基礎儲備豐厚。可以預測,調度自動化可能是國內智能化建設中率先達到智能化的領域之一,至少是應用比較成功的領域。其他方面如變電站自動化遠方監控、電能量信息采集與處理、變電站視頻技術等也將圍繞調度自動化智能化的發展突出應用功能并進一步發展和完善。

但是一般供電企業EMS還僅僅是智能化的基礎而已,它還必須輔以其它相關系統的完善和配合,比如調度預警、調度生產可視化、變電站自動化(智能化變電站) 、光纖網絡化等配套才能比較完善,實現傳統EMS缺少自動跟蹤電網運行狀態、自動診斷電網問題、根據問題自動給出控制或調整建議以及在線暫態分析和電壓穩定分析功能等。智能化調度需要在線預警系統的建立,地調自動化系統應當統一規劃網絡數據模型和可視化功能,實現在線**穩定分析和**預警,提高調度的輔助決策能力。調度員不能繼續沿用經驗和靠離線分析電網**的方式來調度電網,必須依靠智能系統輔助分析和預警提示來控制電網**運行,達到調度目標。盡管省調以上調度領域已經有些應用。但地區調度電網復雜性和**壓力實際上也相當大,需要研究應用的可能性。省會城市可以在省調和地調之間開展聯合預警,相互支撐,互聯的結果將會使在線預警分析系統的使用效率更高,更具應用價值。 

　　5　變壓器容量測試儀新技術應用策略的探討

　　5. 1　光線通信

　　智能電網是將現代先進的傳感測量技術、通信技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網集成而成的新型電網,需要**建設高速、寬帶、自愈的堅強電力信息通信網絡,支持多業務的靈活接入,為電力智能化系統提供即插即用的店里信息通信保障。因此,光纖通信在整個堅強智能化電網的事業中,起著十分重要的作用,智能電網領域都與之關聯,智能化首先要通信暢通、通信堅強。包括:

　　光纖網絡通信到每座變電站和相關管理單位、部門;每條通道都能可靠自愈;超長距離光纜必須得到良好的維護管理,在線監測和資源管理技術手段必須配套;對于實時系統的通信通道還需在光纖通信的基礎上完善調度數據網絡,為電能量采集系統、變電站自動化系統、各站各單位視頻系統等提供公共通道。光纖覆蓋率要做到企業全覆蓋、全自愈和智能化綜合網絡管理、資源管理。

　　5. 2　信息化技術

　　主要圍繞ERP、SG186工程開展,國網公司同步實施。但是,信息網絡的建設和完善需要進一步發展,主要應從網絡設備上**提升帶寬、覆蓋率和速率,配合各地區光纖傳輸通信骨干網絡的建設完善,組建起電力專用的堅強信息網絡物理鏈路層。其中專用骨干網絡的資源管理系統和方案涉及到電力系統專用的資源、保密等環節,應當引入具有專門資質為電力服務的集團企業進入該領域,提供系統專業服務,參與大企業的核心技術管理。

　　6　需求側智能化技術

　　在用戶側大量開展與用電有關的科技應用,是智能化電網重要的領域之一。智能化的結果就是讓用戶*終能夠感受到電力智能化的成果。國家電網也在積極開展用電智能化技術標準和實施方案的研究,比如需求側用電定制、集中或大宗用戶的智能化負荷管理與電能量采集與電費交易的智能化和個性化等。智能化管理涵蓋智能化抄表、計量智能化。逐步建立**量測體系包括智能電表、通信、電表數據管理系統。實現智能需求側管理包括用電狀況收集、需求側/電網雙向通信、實時電價響應、智能家電控制、虛擬電廠和微網控制、防偷電等任務等。這些內容需要在一個地區整體研究并制定實施計劃、調查分析地區用電分布尤其是地區特殊用電情況,研究可實施內容,形成能夠分步實施的可行的需求側方案。需求側自動化和智能化管理的實施政策性很強,需要電力企業與地方政府充分銜接,并得到政策上的有力支持,共同推動智能化電網事業的進步,為民造福。

　　7　結　語

　　智能電網是一個前景廣闊的世紀工程,利國利民。智能電網的技術通過與電力生產的各項業務實現有機結合, 從而體現智能電網的優越性能, 提高系統的運營績效。初級階段的技術應用策略應充分考慮本地區特點和研發企業的技術優勢,因地制宜、統一規劃、分布實施。統一標準、**思路、革新產品。可以預料,智能電網將會極大推動電力科技應用和生產力水平的提高,書寫出令世人生活發生巨變的篇章。