變壓器容量測(cè)試儀新技術(shù)應(yīng)用策略的探討

　　當(dāng)前建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)已成為國(guó)家電網(wǎng)公司今后十年持續(xù)快速發(fā)展極為重要的重要戰(zhàn)略部署,國(guó)內(nèi)外對(duì)此給予了高度關(guān)注。2009年5月特高壓輸電技術(shù)國(guó)際會(huì)議和高壓直流輸電技術(shù)委員會(huì)**會(huì)議在中國(guó)召開,國(guó)家電網(wǎng)公司**向世界公布了智能電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃:“2020年建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”[ 1 ] ,供電企業(yè)將為此作出積極努力。但發(fā)展智能電網(wǎng)投資巨大,而從事的智能電網(wǎng)從初級(jí)階段到**階段不斷發(fā)展的過程,不能一蹴而就[ 2 ] 。智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)須有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)技術(shù)和功能,涉及電力設(shè)備、量測(cè)和通信系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)、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(cè)管理[ 3 ] 、智能配電網(wǎng)[ 4 ]等很多方面。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)將對(duì)電網(wǎng)新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用提供更大的發(fā)展空間。但是,從哪些技術(shù)層面以及采取怎樣的策略來指導(dǎo)智能化電網(wǎng)的工作成為問題的關(guān)鍵之一。應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際的情況,結(jié)合國(guó)網(wǎng)公司發(fā)展的總體部署,提出符合自身特點(diǎn)發(fā)展地區(qū)電網(wǎng)智能化應(yīng)用和發(fā)展綱要,突出供電企業(yè)在技術(shù)應(yīng)用和運(yùn)行方面的優(yōu)勢(shì)。其中,基于現(xiàn)有技術(shù)和配套社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,從局部到整體逐步推進(jìn)電網(wǎng)智能化進(jìn)程的策略尤為重要。這里主要探討在建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)中,供電企業(yè)能夠重點(diǎn)研究開展的一些新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用策略,包括急需開展的輸配電線路的智能化技術(shù)應(yīng)用、配電網(wǎng)自動(dòng)化初級(jí)階段的監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用、數(shù)字化變電站及其集中在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、調(diào)度智能化的初步實(shí)踐應(yīng)用、光纖通信及信息化技術(shù)、需求側(cè)管理等幾個(gè)主要方面。

　　1　輸配電線路和電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

　　特高壓、超高壓領(lǐng)域應(yīng)用的電力電子技術(shù),科技含量高,其應(yīng)用地區(qū)也局限在部分地區(qū),而且大都由超特高壓專門機(jī)構(gòu)運(yùn)行管理或建設(shè),這個(gè)領(lǐng)域是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要關(guān)注點(diǎn),但一般供電企業(yè)涉足不多。作為供電企業(yè)和研發(fā)單位卻可以發(fā)展220 kV /110 kV及以下電壓等級(jí)的輸配線路、設(shè)備和電力電纜涉及智能化方面的科技應(yīng)用,研究技術(shù)集成技術(shù),總結(jié)智能化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),比如:

　　輸電線路光纖在線監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù),提高巡視線路和故障查找的效率,解決和預(yù)防覆冰或線路故障,也解決電力線路在科技應(yīng)用手段上相對(duì)比較薄弱的局面。該技術(shù)適用于山區(qū)、水域、沙漠等輸電線路開展無人區(qū)遠(yuǎn)距離光纖在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用,體現(xiàn)各地區(qū)的自然特性和線路維護(hù)管理特點(diǎn)。發(fā)展電力電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用。重點(diǎn)在大型城市,特別是省會(huì)城市供電企業(yè)開展,這些城市供電企業(yè)通常擁有大面積、超長(zhǎng)度的電力電纜和隧道運(yùn)行維護(hù)工作量等特點(diǎn)。電力電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　2　變壓器容量測(cè)試儀新技術(shù)應(yīng)用策略的探討

　　雖然中國(guó)在配電網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域中已經(jīng)有了十幾年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),但是總體效果并不理想,一些示范工程先后出現(xiàn)維護(hù)和應(yīng)用技術(shù)問題而退出運(yùn)行。今天重提配電網(wǎng)智能化,應(yīng)重新審視配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用范圍和策略,而且宜在大中城市城區(qū)開展配電網(wǎng)智能化的初步應(yīng)用。

　　配電網(wǎng)的智能化,必須分步實(shí)施,先從點(diǎn)再到線逐步開展:

　　首先建立地區(qū)統(tǒng)一配電網(wǎng)監(jiān)控中心,一些地區(qū)還可能需要建立配調(diào)中心。應(yīng)先將配網(wǎng)中物理安裝位置相對(duì)比較固定的點(diǎn),即開關(guān)站或環(huán)網(wǎng)柜等,進(jìn)行二次系統(tǒng)改造,現(xiàn)階段可以借用變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行改造或建設(shè),分別配以光纖通信,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)控或調(diào)度中心對(duì)開關(guān)站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。本階段*基本也是重要的是把握建設(shè)配電網(wǎng)監(jiān)控中心模式和配電網(wǎng)監(jiān)控主站系統(tǒng)規(guī)模的策略。建議:建設(shè)集中監(jiān)控中心,便于精細(xì)管理,以后擴(kuò)展較為有利;宜一次性按照3～6年的應(yīng)用規(guī)劃水平年建設(shè)配電網(wǎng)監(jiān)控主站系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境,便于整體功能規(guī)劃,其中優(yōu)先考慮對(duì)配電網(wǎng)點(diǎn)的SCADA 功能,也有利于節(jié)約整體項(xiàng)目投資。

　　在積累對(duì)配電網(wǎng)點(diǎn)監(jiān)控經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也給自己留下深入研究和整理地區(qū)配電網(wǎng)如何整體實(shí)施自動(dòng)化的時(shí)間。這個(gè)階段歸納起來主要完成:配電網(wǎng)SCA2DA以及實(shí)現(xiàn)與地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的接口,將變電站10 kV信息采集進(jìn)配電網(wǎng)。

　　**步,擴(kuò)充規(guī)模,從點(diǎn)再到線,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)調(diào)度的部分智能化功能。同時(shí)研究實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)與SG186系統(tǒng)接口、與配電網(wǎng)GIS互聯(lián)(接口)以及配電網(wǎng)自動(dòng)化整體實(shí)現(xiàn)的問題。實(shí)實(shí)在在地在配電網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用方面有所作為,而不至于理論脫離實(shí)際。扭轉(zhuǎn)目前許多地區(qū)配電網(wǎng)設(shè)備由于沒有信息采集手段來支撐遠(yuǎn)方監(jiān)視運(yùn)行工況,從而開關(guān)站維護(hù)巡視難以做到巡視到位、搶修反應(yīng)較慢以及配電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行主要靠用戶反饋信息和紙質(zhì)圖紙指揮生產(chǎn)的局面。

　　3變壓器容量測(cè)試儀新技術(shù)應(yīng)用策略的探討

　　3. 1　數(shù)字化智能化變電站建設(shè)

　　這是討論熱烈、正在高速發(fā)展的領(lǐng)域,目前國(guó)內(nèi)示范工程幾乎遍及各個(gè)省區(qū)。雖然各地模式和建設(shè)原則尚未統(tǒng)一規(guī)定,但通過調(diào)研顯示其運(yùn)行效果總體較好。雖然國(guó)內(nèi)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)暫時(shí)未出臺(tái),但基本認(rèn)識(shí)比較統(tǒng)一,比如采用IEC61850,數(shù)字化光電互感等。數(shù)字化變電站技術(shù)的出現(xiàn),打破了一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)關(guān)于專業(yè)界面的傳統(tǒng)限制,事實(shí)上已經(jīng)涉及到供電企業(yè)生產(chǎn)管理體制整合上的問題,包括專業(yè)整合。供電企業(yè)必須盡快加入這些示范工程建設(shè)中,不斷積累經(jīng)驗(yàn)推動(dòng)數(shù)字化和智能化的發(fā)展。建議:如果新建數(shù)字化站,可以同時(shí)加入一次變電的新技術(shù)應(yīng)用,比如GIS、HGIS與數(shù)字化設(shè)備結(jié)合的方式等。使變電站建設(shè)更加緊湊,技術(shù)綜合應(yīng)用能力更高。大中城市供電企業(yè)通常已經(jīng)具備運(yùn)行和維護(hù)數(shù)字化變電站的一些技術(shù)儲(chǔ)備,關(guān)鍵在應(yīng)用。同時(shí)智能化同類產(chǎn)品之間、一次和二次方面也開始形成多系統(tǒng)和多形態(tài)百花爭(zhēng)艷的局面。小規(guī)模、專業(yè)化的研發(fā)應(yīng)用將逐步走向大規(guī)模、集團(tuán)化發(fā)展應(yīng)用,走向多專業(yè)尤其是一、二次專業(yè)交叉復(fù)合型研發(fā)應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化建設(shè)貫穿了變電站智能化的全過程。

　　3. 2　變電站集中在線監(jiān)測(cè)

　　老舊和新建變電站均可以采用集中在線監(jiān)測(cè)這種技術(shù),為一次變電設(shè)備的狀態(tài)檢修和綜合運(yùn)行工況評(píng)判提供科學(xué)依據(jù),提高一次過程控制的能力。在線監(jiān)測(cè)集中監(jiān)測(cè)所采集的數(shù)據(jù)可以通過光纖方式與站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)通信或獨(dú)立組網(wǎng),傳送到狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心。這個(gè)領(lǐng)域的研究發(fā)展雖然已經(jīng)走過了十幾年時(shí)間,但還處于初步發(fā)展階段,發(fā)展空間非常巨大。關(guān)鍵是光纖技術(shù)、傳感器技術(shù)以及分析、處理技術(shù)的進(jìn)一步提高,還涉及到通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配套等。

　　4　調(diào)度智能化技術(shù)

　　中國(guó)地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)其應(yīng)用功能大多比較豐富,具有幾十年成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的調(diào)度生產(chǎn)EMS,中國(guó)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),技術(shù)基礎(chǔ)儲(chǔ)備豐厚。可以預(yù)測(cè),調(diào)度自動(dòng)化可能是國(guó)內(nèi)智能化建設(shè)中率先達(dá)到智能化的領(lǐng)域之一,至少是應(yīng)用比較成功的領(lǐng)域。其他方面如變電站自動(dòng)化遠(yuǎn)方監(jiān)控、電能量信息采集與處理、變電站視頻技術(shù)等也將圍繞調(diào)度自動(dòng)化智能化的發(fā)展突出應(yīng)用功能并進(jìn)一步發(fā)展和完善。

但是一般供電企業(yè)EMS還僅僅是智能化的基礎(chǔ)而已,它還必須輔以其它相關(guān)系統(tǒng)的完善和配合,比如調(diào)度預(yù)警、調(diào)度生產(chǎn)可視化、變電站自動(dòng)化(智能化變電站) 、光纖網(wǎng)絡(luò)化等配套才能比較完善,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)EMS缺少自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、自動(dòng)診斷電網(wǎng)問題、根據(jù)問題自動(dòng)給出控制或調(diào)整建議以及在線暫態(tài)分析和電壓穩(wěn)定分析功能等。智能化調(diào)度需要在線預(yù)警系統(tǒng)的建立,地調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型和可視化功能,實(shí)現(xiàn)在線**穩(wěn)定分析和**預(yù)警,提高調(diào)度的輔助決策能力。調(diào)度員不能繼續(xù)沿用經(jīng)驗(yàn)和靠離線分析電網(wǎng)**的方式來調(diào)度電網(wǎng),必須依靠智能系統(tǒng)輔助分析和預(yù)警提示來控制電網(wǎng)**運(yùn)行,達(dá)到調(diào)度目標(biāo)。盡管省調(diào)以上調(diào)度領(lǐng)域已經(jīng)有些應(yīng)用。但地區(qū)調(diào)度電網(wǎng)復(fù)雜性和**壓力實(shí)際上也相當(dāng)大,需要研究應(yīng)用的可能性。省會(huì)城市可以在省調(diào)和地調(diào)之間開展聯(lián)合預(yù)警,相互支撐,互聯(lián)的結(jié)果將會(huì)使在線預(yù)警分析系統(tǒng)的使用效率更高,更具應(yīng)用價(jià)值。 

　　5　變壓器容量測(cè)試儀新技術(shù)應(yīng)用策略的探討

　　5. 1　光線通信

　　智能電網(wǎng)是將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)集成而成的新型電網(wǎng),需要**建設(shè)高速、寬帶、自愈的堅(jiān)強(qiáng)電力信息通信網(wǎng)絡(luò),支持多業(yè)務(wù)的靈活接入,為電力智能化系統(tǒng)提供即插即用的店里信息通信保障。因此,光纖通信在整個(gè)堅(jiān)強(qiáng)智能化電網(wǎng)的事業(yè)中,起著十分重要的作用,智能電網(wǎng)領(lǐng)域都與之關(guān)聯(lián),智能化首先要通信暢通、通信堅(jiān)強(qiáng)。包括:

　　光纖網(wǎng)絡(luò)通信到每座變電站和相關(guān)管理單位、部門;每條通道都能可靠自愈;超長(zhǎng)距離光纜必須得到良好的維護(hù)管理,在線監(jiān)測(cè)和資源管理技術(shù)手段必須配套;對(duì)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的通信通道還需在光纖通信的基礎(chǔ)上完善調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),為電能量采集系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、各站各單位視頻系統(tǒng)等提供公共通道。光纖覆蓋率要做到企業(yè)全覆蓋、全自愈和智能化綜合網(wǎng)絡(luò)管理、資源管理。

　　5. 2　信息化技術(shù)

　　主要圍繞ERP、SG186工程開展,國(guó)網(wǎng)公司同步實(shí)施。但是,信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善需要進(jìn)一步發(fā)展,主要應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上**提升帶寬、覆蓋率和速率,配合各地區(qū)光纖傳輸通信骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)完善,組建起電力專用的堅(jiān)強(qiáng)信息網(wǎng)絡(luò)物理鏈路層。其中專用骨干網(wǎng)絡(luò)的資源管理系統(tǒng)和方案涉及到電力系統(tǒng)專用的資源、保密等環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)引入具有專門資質(zhì)為電力服務(wù)的集團(tuán)企業(yè)進(jìn)入該領(lǐng)域,提供系統(tǒng)專業(yè)服務(wù),參與大企業(yè)的核心技術(shù)管理。

　　6　需求側(cè)智能化技術(shù)

　　在用戶側(cè)大量開展與用電有關(guān)的科技應(yīng)用,是智能化電網(wǎng)重要的領(lǐng)域之一。智能化的結(jié)果就是讓用戶*終能夠感受到電力智能化的成果。國(guó)家電網(wǎng)也在積極開展用電智能化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施方案的研究,比如需求側(cè)用電定制、集中或大宗用戶的智能化負(fù)荷管理與電能量采集與電費(fèi)交易的智能化和個(gè)性化等。智能化管理涵蓋智能化抄表、計(jì)量智能化。逐步建立**量測(cè)體系包括智能電表、通信、電表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)智能需求側(cè)管理包括用電狀況收集、需求側(cè)/電網(wǎng)雙向通信、實(shí)時(shí)電價(jià)響應(yīng)、智能家電控制、虛擬電廠和微網(wǎng)控制、防偷電等任務(wù)等。這些內(nèi)容需要在一個(gè)地區(qū)整體研究并制定實(shí)施計(jì)劃、調(diào)查分析地區(qū)用電分布尤其是地區(qū)特殊用電情況,研究可實(shí)施內(nèi)容,形成能夠分步實(shí)施的可行的需求側(cè)方案。需求側(cè)自動(dòng)化和智能化管理的實(shí)施政策性很強(qiáng),需要電力企業(yè)與地方政府充分銜接,并得到政策上的有力支持,共同推動(dòng)智能化電網(wǎng)事業(yè)的進(jìn)步,為民造福。

　　7　結(jié)　語

　　智能電網(wǎng)是一個(gè)前景廣闊的世紀(jì)工程,利國(guó)利民。智能電網(wǎng)的技術(shù)通過與電力生產(chǎn)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合, 從而體現(xiàn)智能電網(wǎng)的優(yōu)越性能, 提高系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)績(jī)效。初級(jí)階段的技術(shù)應(yīng)用策略應(yīng)充分考慮本地區(qū)特點(diǎn)和研發(fā)企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),因地制宜、統(tǒng)一規(guī)劃、分布實(shí)施。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、**思路、革新產(chǎn)品?？梢灶A(yù)料,智能電網(wǎng)將會(huì)極大推動(dòng)電力科技應(yīng)用和生產(chǎn)力水平的提高,書寫出令世人生活發(fā)生巨變的篇章。