智能變電站是電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集源頭和命令執(zhí)行單元，與其他環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密，隨著我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，許多地方都加快了變電站智能化的建設(shè)或改造。同時(shí)，為助力電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，引領(lǐng)世界智能變電技術(shù)發(fā)展方向，國(guó)家電網(wǎng)公司開(kāi)展了新一代智能變電站設(shè)計(jì)與建設(shè)研究，全面梳理、歸并整合智能變電站的功能需求。

盡管第一代智能變電站在設(shè)備研制、設(shè)計(jì)建設(shè)等方面取得較大進(jìn)展，且提高了設(shè)備故障預(yù)判與處理、事故異常處理的準(zhǔn)確性和快速性，保障了電網(wǎng)安全運(yùn)行，促進(jìn)了智能變電站的集約化管理。但同時(shí)，由于系統(tǒng)較多、功能分散，在整體建設(shè)理念、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面有待進(jìn)一步提高。因此，在這種情況下，國(guó)家電網(wǎng)開(kāi)始加快新一代智能變電站建設(shè)。

新一代智能變電站、3C綠色電網(wǎng)，隨著智能電網(wǎng)概念逐漸落到實(shí)處并不斷累積經(jīng)驗(yàn)，國(guó)家電網(wǎng)公司(以下簡(jiǎn)稱“國(guó)網(wǎng)”)、南方電網(wǎng)公司(以下簡(jiǎn)稱“南網(wǎng)”)不約而同出臺(tái)了電網(wǎng)建設(shè)新方案，變電站建設(shè)將呈現(xiàn)新趨勢(shì)。

國(guó)網(wǎng)：智能變電站進(jìn)入“新一代”

“到2015年，初步建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。到2020年，全面建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)……傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的全面升級(jí)已成必然。要順應(yīng)世界電網(wǎng)發(fā)展最新趨勢(shì)，加快研發(fā)建設(shè)新一代智能變電站，推廣線路智能監(jiān)控系統(tǒng)、智能調(diào)度控制系統(tǒng)、智能互動(dòng)用電設(shè)備，建設(shè)大容量骨干光通信傳輸網(wǎng)和貫穿各領(lǐng)域的高效信息業(yè)務(wù)網(wǎng)，加快電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的智能升級(jí)改造，全面提高電網(wǎng)智能化水平”。在2013年國(guó)網(wǎng)工作會(huì)議上，國(guó)網(wǎng)董事長(zhǎng)劉振亞明確表示，要加快研發(fā)建設(shè)新一代智能變電站。

實(shí)際上，2012年國(guó)網(wǎng)即提出了“新一代智能變電站”的概念，它是隨著國(guó)家電網(wǎng)公司“三集五大”建設(shè)的快速推進(jìn)誕生的，因?yàn)樾碌墓芾砝砟詈湍Ｊ綄?duì)智能變電站提出了更高的要求——即需要進(jìn)一步吸收先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，加大功能集成和優(yōu)化的力度;需要適應(yīng)新管理模式的需要，完善支持調(diào)控一體功能;需要加大設(shè)備研發(fā)力度，全面滿足優(yōu)化設(shè)計(jì)和集成功能的需要。

顯然，新一代智能變電站概念的提出與執(zhí)行也給我國(guó)相關(guān)輸變電設(shè)備制造業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

“國(guó)網(wǎng)提出建設(shè)新一代智能變電站的規(guī)劃，就是對(duì)智能電網(wǎng)設(shè)備的性能提出了更高的要求。制造商必須對(duì)設(shè)備整體，包括本體、傳感器和智能組件負(fù)責(zé)，具備智能設(shè)備的整體檢測(cè)試驗(yàn)?zāi)芰Γ�這是企業(yè)必須要達(dá)到的目標(biāo)�！敝袊�(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)智能電網(wǎng)設(shè)備工作委員會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)楊獎(jiǎng)利對(duì)此表示。

據(jù)了解，目前應(yīng)用在智能變電站試點(diǎn)工程中的一次、二次設(shè)備仍存在不少問(wèn)題，包括電子式互感器、在線監(jiān)測(cè)裝置、傳感器等產(chǎn)品距離國(guó)網(wǎng)要求尚有一定距離。面對(duì)新一代智能變電站的橫空出世，相信制造企業(yè)面臨的壓力不小。

根據(jù)新一代智能變電站的需求，相關(guān)設(shè)備攻關(guān)方向包括開(kāi)展設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)、設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)化等工作;構(gòu)建變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)，提升設(shè)備狀態(tài)可視化、智能警告、輔助決策等高級(jí)應(yīng)用水平，支撐大運(yùn)行和大檢修;實(shí)現(xiàn)間隔保護(hù)就地化和功能集成，優(yōu)化集成跨間隔保護(hù);實(shí)現(xiàn)保護(hù)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)和智能診斷，深化站域、廣域安全決策保護(hù)控制等;推進(jìn)智能設(shè)備優(yōu)化升級(jí)，研究應(yīng)用新型節(jié)能變壓器、隔離式斷路器等，積極開(kāi)展基于超導(dǎo)、碳化硅、大功率電子器件等新材料、新原理、新工藝的變壓器、開(kāi)關(guān)和保護(hù)測(cè)控設(shè)備的研制。

南網(wǎng)：以變電站駕駛艙為下一代變電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)模式

在國(guó)網(wǎng)開(kāi)始向新一代智能變電站進(jìn)軍的時(shí)候，南網(wǎng)則在2012年頒布了《南方電網(wǎng)公司3C綠色電網(wǎng)建設(shè)指南(變電站綠色部分)》，明確了綠色變電站建設(shè)思路和2013—2015年行動(dòng)計(jì)劃，逐步建立“綠色電網(wǎng)”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。在2013年南網(wǎng)工作會(huì)議上，該公司董事長(zhǎng)趙建國(guó)指出，下一階段公司創(chuàng)先工作的關(guān)鍵是持續(xù)推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)的全面轉(zhuǎn)型升級(jí)，利用“3C”技術(shù)升級(jí)改造現(xiàn)有電網(wǎng)，提高電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能環(huán)保水平。

“南網(wǎng)對(duì)智能電網(wǎng)的定義就是‘3C綠色電網(wǎng)’�！�3C’是指信息、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)，‘綠色’就是節(jié)能、環(huán)保，即建設(shè)資源節(jié)約型和社會(huì)友好型電網(wǎng)�！蹦暇W(wǎng)科技部科技政策與規(guī)劃處副處長(zhǎng)段衛(wèi)國(guó)表示�？偨Y(jié)此前變電站發(fā)展過(guò)程中存在的二次架構(gòu)復(fù)雜、各類數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一規(guī)范和分類等問(wèn)題，南網(wǎng)借鑒先進(jìn)駕駛艙的理念，決定充分應(yīng)用“3C”技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)變電站進(jìn)行升級(jí)，因此提出變電站駕駛艙的概念，其重點(diǎn)在于精簡(jiǎn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、統(tǒng)一站內(nèi)信息格式、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備運(yùn)維信息橫向貫通、實(shí)施跨專業(yè)橫向協(xié)同作業(yè)。

據(jù)介紹，南網(wǎng)所提出的變電站駕駛艙是變電站變電運(yùn)行技術(shù)系統(tǒng)的統(tǒng)稱，即在一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備一體化、信息通信網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上，建設(shè)變電站統(tǒng)一信息平臺(tái)和一體化監(jiān)控系統(tǒng)，為電網(wǎng)運(yùn)行控制、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視和變電站維護(hù)管理提供一站式的支撐，實(shí)現(xiàn)變電站“可觀測(cè)、可控制、可管理”。

“變電站駕駛艙的核心要素就是系統(tǒng)架構(gòu)精簡(jiǎn)、統(tǒng)一信息平臺(tái)、一體化監(jiān)控系統(tǒng)、跨專業(yè)協(xié)同作業(yè)�！倍涡l(wèi)國(guó)說(shuō)，“其體現(xiàn)了變電站智能化的發(fā)展方向，是南網(wǎng)下一代變電站建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)模式�！�

系統(tǒng)精簡(jiǎn)即指優(yōu)化變電站各二次子系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)流向和安全分區(qū)，減少變電站站內(nèi)安全隔離與防護(hù)裝置，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等。如，變電站駕駛艙將原有變電站的監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)信息系統(tǒng)、一體化/在線式五防系統(tǒng)、一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合，形成一體化監(jiān)控工作站;將設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果展示、生產(chǎn)MIS終端、視頻及環(huán)境系統(tǒng)整合，形成設(shè)備管理終端，大大簡(jiǎn)化了原有系統(tǒng)。

變電站駕駛艙還使信息更加規(guī)范，其將原有變電站電網(wǎng)測(cè)量信息、故障和保護(hù)動(dòng)作信息、運(yùn)行分析信息、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)信息、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)信息等八大類數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，建立了統(tǒng)一的信息管理平臺(tái)。

變電站駕駛艙還使變電站的業(yè)務(wù)協(xié)同能力大幅增強(qiáng)，其作為系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備運(yùn)行兩大體系的基本元素，同時(shí)支撐電網(wǎng)運(yùn)行控制和設(shè)備資產(chǎn)管理。