9月19日，國電南京自動(dòng)化股份有限公司研究院副院長唐平在2019 第十二屆中國（江蘇）國際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上從變電站自動(dòng)化" target="_blank">變電站自動(dòng)化發(fā)展歷史、智慧變電站實(shí)施背景與步驟、智慧變電站設(shè)計(jì)原則、方案以及關(guān)鍵的技術(shù)、風(fēng)電場智慧變電站的應(yīng)用四方面為大家進(jìn)行主題分享《風(fēng)電場智慧變電站關(guān)鍵技術(shù)》。
以下為發(fā)言實(shí)錄：
唐平：各位嘉賓大家上午好，2019 第十二屆中國（江蘇）國際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇影響力越來越大，感謝這個(gè)論壇為我們提供好的平臺(tái)，讓我們在平臺(tái)上面有機(jī)會(huì)交流。
今天給大家?guī)眍}目《風(fēng)電場智慧變電站的關(guān)鍵技術(shù)》,主要從四個(gè)方面來講述：第一、變電站自動(dòng)化發(fā)展歷史；第二、智慧變電站實(shí)施背景與步驟；第三、智慧變電站設(shè)計(jì)原則、方案以及關(guān)鍵的技術(shù)；第四個(gè)、風(fēng)電場智慧變電站的應(yīng)用。
變電站自動(dòng)化發(fā)展歷程
近兩年以來，關(guān)于智能電網(wǎng)的話題，我們叫智慧變電站，其實(shí)這個(gè)演變分為五步，1、前面所說常規(guī)變電站，常規(guī)變電站是以RTU我們最高搞變電站是RTU，通過遠(yuǎn)方的控制終端，把現(xiàn)場的信息輸送到變電站自動(dòng)化里面；
2、綜自變電站，這個(gè)是以保護(hù)和側(cè)重的數(shù)字化為主的，RTU主要側(cè)重是測量；
3、在90年代隨著危機(jī)的發(fā)展我們說綜自變電站，實(shí)現(xiàn)了“四遙”；
4、隨著中國自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到2000年前，數(shù)字化逐步進(jìn)入到數(shù)字變電站；
5、智能變電站，2008年前后，數(shù)字變電站發(fā)展到智能電網(wǎng)概念，國家也提出打造堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)，這個(gè)時(shí)候就提出在數(shù)字化變電站發(fā)展智能變電站。這個(gè)變電站最基本的特征就是在監(jiān)測，在傳統(tǒng)智能變電站的基礎(chǔ)上引入了監(jiān)測，也就是除了運(yùn)行參數(shù)可視化，還有主設(shè)備的可視化、數(shù)字化。
智慧變電站實(shí)施背景與步驟
智慧變電站也是剛剛提出來，去年年底，今年年初，國家電網(wǎng)推出能源互聯(lián)網(wǎng)和泛在電力互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，提出建設(shè)下一代的智慧變電站，今天主要講智慧變電站。智慧變電站最主要的特征大量的互聯(lián)網(wǎng)的有光纖和集中互聯(lián)比如說5G等，這個(gè)智慧變電站領(lǐng)域更加延伸，我們說延伸了末端，設(shè)備的末端，還有高級應(yīng)用。
簡單回顧一下，變電站自動(dòng)化主要經(jīng)歷五個(gè)階段，目前國網(wǎng)智慧變電站實(shí)施背景，2019年國網(wǎng)公司提出的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，主要是打造成堅(jiān)強(qiáng)的能源互聯(lián)網(wǎng)以泛在電力互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為主要的建設(shè)對象。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)在國際上具有很大的影響力，這是一個(gè)提出智慧變電站的背景。
國網(wǎng)提出智慧變電站實(shí)施步驟，從2017年12月份，第三代智能變電站開始，智能變電站主要是形成保護(hù)和自動(dòng)化兩個(gè)方案。2018年6月份就在湖南的長沙50萬的云田站試點(diǎn)，2019年3月份國家過調(diào)和設(shè)備庫，原來主要是國家調(diào)過來的，原來智慧變電站引入泛在互聯(lián)網(wǎng)的概念，可視化等等概念，所以2019年3月份國家提出智慧變電站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是由國家中心和國網(wǎng)設(shè)備庫共同發(fā)布的。
按照計(jì)劃2019年7月將推進(jìn)智慧變電站的試點(diǎn)建設(shè)。大家關(guān)注國家電網(wǎng)也知道我們國家6月份，國家電網(wǎng)第三批招標(biāo)的時(shí)候，已經(jīng)把全國大概16個(gè)試點(diǎn)江蘇有一個(gè)，江蘇常州變電站也是錄入智慧變電站的試點(diǎn)，2019年7月全面啟動(dòng)國網(wǎng)下一代智慧變電站試點(diǎn)建設(shè)，這是我們國家電網(wǎng)。南方電網(wǎng)提出叫“數(shù)字化電網(wǎng)”意思也大同小異。
2019年按照規(guī)劃，2019年12月試點(diǎn)站要投入運(yùn)行，如果運(yùn)行成功國家電網(wǎng)要全面推進(jìn)智慧變電站的運(yùn)行。這是一個(gè)進(jìn)程，目前已編制《已投運(yùn)智能變電站改造優(yōu)化措施》，分兩個(gè)：一個(gè)是已投運(yùn)是怎么改造，第二個(gè)是變電站完善提升試點(diǎn)設(shè)計(jì)原則。第二就是對試點(diǎn)，完成了《試點(diǎn)技術(shù)方案》，這個(gè)已經(jīng)實(shí)施了。第六個(gè)就是明確智慧變電站的發(fā)展方向、確定了試點(diǎn)項(xiàng)目，7個(gè)變電站大概7個(gè)變電站的試點(diǎn)項(xiàng)目。國家電網(wǎng)正在按照這個(gè)步驟全面推進(jìn)整個(gè)智慧變電站的建設(shè)。
智慧變電站關(guān)鍵點(diǎn)原則、方案以及關(guān)鍵技術(shù)
第一、以原則“四化”為發(fā)展，一個(gè)就是采集數(shù)字化，現(xiàn)在數(shù)字化已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，主要是現(xiàn)在測試運(yùn)行，下一步數(shù)字化是圍繞設(shè)備的數(shù)字化，原來不知道變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)在就可以了解。第二傳輸網(wǎng)絡(luò)化，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)化剛才講一個(gè)有線一個(gè)無線，包括國網(wǎng)專用。還有一個(gè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，這個(gè)是出了100多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。還有一個(gè)就是運(yùn)檢智能化。這個(gè)最大的變化就是智慧運(yùn)維提高比較大。
“四個(gè)有利于”第一個(gè)有利于電網(wǎng)更安全；有利于設(shè)備可靠性；有利于運(yùn)檢更高效；有利于全壽命成本最優(yōu)。我們講了全設(shè)備進(jìn)行管理，在智慧變電站基礎(chǔ)上提出了全生命成本的最優(yōu)。
治理原則：1、一次設(shè)備，一個(gè)防火防爆、本質(zhì)安全、免、少維護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、狀態(tài)感知、綠色環(huán)保，對于一次設(shè)備來說。還有具體的對于材料，材料什么樣的技術(shù)路線、材料什么樣的免維護(hù)設(shè)備，采用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)，特別是對狀態(tài)感知，特別是狀態(tài)感知，這個(gè)是為下一步的智能運(yùn)維來服務(wù)，當(dāng)然還有一個(gè)綠色環(huán)保，在綠色環(huán)保明確了應(yīng)用化的應(yīng)用。
對于二次系統(tǒng)要求安全可靠、共享融合、靈活高效、智能互動(dòng)。隨著智慧變電站人類干預(yù)越來越少，智能互動(dòng)越來越重要。具體對線路保護(hù)采用就地化保護(hù)和常規(guī)保護(hù)裝置，這個(gè)主要考慮到平價(jià)。第二個(gè)常規(guī)采樣，還有常規(guī)跳閘，第三安裝于就地設(shè)備艙或保護(hù)小時(shí)。國家電網(wǎng)前幾年做了大量工作，把六保零工作全面推進(jìn)。第二個(gè)是母線、變壓器保護(hù)，還有35/10KV間隔保護(hù)。
二次系統(tǒng)的戶內(nèi)變電站整體構(gòu)架，這個(gè)跟傳統(tǒng)的差不多，就是擴(kuò)展了流動(dòng)。這個(gè)是戶外變電站整體的構(gòu)架，戶外就是強(qiáng)調(diào)了安全、就地的設(shè)備艙。這次在我們智慧變電站里面對于弧光保護(hù)提出了比較高的要求。
這個(gè)測控方案，這個(gè)方案在智慧變電站里面把測控方案提出了一個(gè)冗余，在這次整個(gè)智慧變電站對于測控網(wǎng)提出一個(gè)冗余的概念，主要是為了提升變電站可靠性，再一個(gè)就是智慧變電站減少人的干預(yù)，減少人的干預(yù)以后對于整個(gè)智慧變電站控制，等會(huì)兒我們講控制、可靠性那就有了。所以測控這一塊兒就是冗余測控的概念。這是我們集群測控+雙重化。由于時(shí)間關(guān)系不展開了。
這是一個(gè)多功能的測控方案，測控提出了一個(gè)PMA的概念，原來我們DMU是單獨(dú)安裝的，在整個(gè)的穩(wěn)控里面獨(dú)立安裝。這次我們在智慧變電站解決方案里面提了。
這一個(gè)就是剛才我們講了一次設(shè)備、二次修理，第三就是輔助系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)分消防和安放，還有在機(jī)監(jiān)測。這里面提出了主輔統(tǒng)一平臺(tái)，原來我們變電站建工系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的建工系統(tǒng)跟遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)不相連，這里面有一個(gè)輔助系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)控制系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，當(dāng)然考慮到安全因素，我們在變電站輔助系統(tǒng)有一個(gè)隔離。
再一個(gè)運(yùn)維一體化，剛才講運(yùn)維就是智能變電站，把變電站設(shè)備狀態(tài)引進(jìn)來，智慧變電站對設(shè)備的狀態(tài)提出更高更具體的要求，特別是智慧變電站我們引入了巡檢機(jī)器人，在線檢測。
再一個(gè)管理智能化一個(gè)管理智能化集中監(jiān)控遠(yuǎn)方的運(yùn)維。這是一個(gè)輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，這里面看到了我們跟調(diào)度跟變電站自動(dòng)化，跟調(diào)度跟消費(fèi)跟輔助監(jiān)控，輔助監(jiān)控包括利潤，這里面投入已經(jīng)很清晰的都描述了，包括它的感覺，包括重壓加力。
再一個(gè)就是土建設(shè)計(jì)，這個(gè)智慧變電站對土建也提出來里面一個(gè)統(tǒng)一的核心基礎(chǔ)，這里面最重要就是一個(gè)予以支持。予以支持可以移動(dòng)，第二現(xiàn)場安裝更方便，節(jié)約了時(shí)間、節(jié)約了土地。還有差異化房間的配置等等。
這是我們研制的根據(jù)國網(wǎng)公司，智慧變電站要求我們研制各種各樣預(yù)制系統(tǒng)。再一個(gè)就是智能管控，這里面主要從安全的角度，這個(gè)里面有一個(gè)重要的概念就是我們智慧變電站有一個(gè)重要的概念，剛才我們講了智能巡檢、全面檢視，另外一個(gè)重要的就是一鍵順控，根據(jù)你操作流程全部自動(dòng)的完成，減少人為的干預(yù)。這個(gè)智慧變電站對我們智能管控提高了很高的條件。
這是我們二次智能運(yùn)維軟件的構(gòu)架，它主要分兩層一個(gè)是主站還有變電站，這里面描述了我們的信息，第一平臺(tái)數(shù)據(jù)采集等等。再一個(gè)智能管控的系統(tǒng)的一個(gè)方案。再一個(gè)泛在物聯(lián)的智慧變電站自動(dòng)化，這是一個(gè)本地系統(tǒng)，從設(shè)備層分三層四層，一個(gè)設(shè)備層、終端層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層，設(shè)備層主要是一次設(shè)備還有二次還有輔助設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層，這個(gè)基于泛在物聯(lián)的變電站這個(gè)系統(tǒng)很全面，我就不展開講了。
這是一個(gè)系統(tǒng)構(gòu)架、還有一體化建模，這個(gè)是我們智慧變電站很重要的一個(gè)，也是比較關(guān)鍵的技術(shù)。智慧變電站主要是高級場景：3D場景化之類的。這是可視化，這是遠(yuǎn)程一級順控的，這是設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測評估。
剛才講了智慧變電站，由于時(shí)間關(guān)系我們只能粗略把整個(gè)國網(wǎng)下一步推展，開展智慧變電站跟大家匯報(bào)一下：關(guān)鍵技術(shù)是智能巡檢，還有一建順控，還有高級應(yīng)用。風(fēng)電場智慧變電站有幾點(diǎn)：一個(gè)是儲(chǔ)能，在這個(gè)基礎(chǔ)上把儲(chǔ)能進(jìn)入整個(gè)智慧變電站。
由于時(shí)間關(guān)系，介紹比較匆忙，主要跟大家介紹我們國網(wǎng)下一個(gè)智慧變電站關(guān)鍵技術(shù)，這個(gè)對大家?guī)硪恍┬畔ⅲ硗鈱︼L(fēng)電場變電站自動(dòng)化特殊的應(yīng)用給大家做一個(gè)簡單的介紹。謝謝大家。