8月12日，贵阳供电局电网建设管理中心一片繁忙，贵州电网公司重点科技项目--我省首座数字化变电站即将于9月20日正式投运，贵阳电网历时5年的“倾心之作”进入揭开“面纱”的最后的倒计时阶段。
“近期出台的《贵阳电网2009-2013年规划》,计划投资135亿元把贵阳电网建成现代化电网。至2013年,贵阳居民年平均停电时间减少为4.25小时(去年为50小时),贵阳城市电网的线损率降低到2.87%,成为节能型、环境友好型电网……而沙河110千伏数字变电站是实现这些目标的重要开端，以此为起点的大规模数字变电站的建设工作启动后,将为筑城市民提供更加稳定、安全、可靠的供电保障。”贵阳供电局局长娄山如是说。
国际领先技术
保障供电可靠性
“从2000年，中国第一座数字化变电站在苏州落成，贵阳供电局就有了打造数字变电站的远景规划。而下个月启动的沙河110千伏数字变电站，由于首次运用了国际领先的光CT技术和程序化操作系统，真正实现了‘无人值守’，不仅是全省第一，目前在全西南地区也属最先进。该变电站的投运，对整个贵阳电网建设具有里程碑的意义，可以说，我们一直梦想的‘智能电网化’时代终于开始启动！”贵州电网公司首席专家王浩激动地说。
王浩告诉记者,数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革,对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化,二次设备网络化,符合IEC61850标准”,即数字化变电站内的信息全部做到数字化,信息传递实现网络化,通信模型达到标准化,使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。
据了解,我国微机保护在原理和技术上已相当成熟,常规变电站发生事故的主要原因在于电缆老化接地造成误动、CT特性恶化和特性不一致引起故障、人员操作易出错等。而这些问题在数字化变电站中都能得到根本性的解决,数字化变电站将是我国变电站技术的发展方向。王浩表示,目前国际上数字化变电站的研究已从实验室阶段进入实际工程应用阶段,实用的全数字化变电站已有一些先例。我国已建成了互感器智能化的数字化变电站,而互感器和开关设备均智能化的高电压等级变电站还未开始实施,“我们就是要当第一个‘吃螃蟹’的人,贵阳沙河110千伏数字化变电站的最大亮点就在于首次运用了国际领先的光CT技术和程序化操作系统。为此,我们从5年前就成立了专门的课题研究组,并与国家航天工业部结成技术联盟。”
作为最先进数字化变电站的核心技术——光CT,王浩强调这是一项还处于高度保密状态的我国自主知识产权,目前国外都尚未掌握,“可以透露的是,其特点是响应快、反应快、传输量大、无失真、抗饱和,能极大提高电网安全性和稳定性,并对电网故障非常有效的监控和维护。同时,由于光CT采用标准的设备信息模型,不需要解决不同制造商设备信息代码表不统一的问题。数字变电站的设备信息应符合标准的信息模型,具有‘自我描述’机制。采用面向对象自我描述的方法,传输到自动化系统的数据都带说明,马上建立数据库,使得现场验收的验证工作大大简化, 数据库的维护工作量大大减少,实现设备的‘即插即用’等。”
维护成本低
真正实现“无人值守”
据介绍，即将投运的沙河数字化变电站，在技术上，可以减少设备的退出次数和退出时间，提高设备的使用效率；避免信号传输和处理带来的附加误差，提高保护、测量和计量系统的精度；减少自动化设备数量，简化二次接线，提高系统的可靠性；设备具有互操作性，方便了设备的维护和更新，减少投运时间，提高工作效率；方便变电站的扩建及自动化系统的扩充；而在经济上，可以实现信息在运行系统和其他支持系统之间的共享，减少重复建设和投资；减少占地面积，从而减少建设投资；减少变电站寿命周期内的总体成本，包括初期建设成本和运行维护成本。
“一个传统的110千伏变电站，占地面积约10亩，管理和维护的人员最少需要13人以上。而沙河数字变电站使用GIS全封闭组合电器，整个占地面积仅100个平方，设置在一个普通的办公室内即可，而日常维护仅需一个保安值守。传统的变电站日常工作是按照‘操作票’的程序完成，即一个工作人员完成一项工作后在‘操作票’的相应栏目上打钩，再传递给下一个工作人员继续一步步完成。而目前一些并未实现全部智能化操作的数字变电站，也只能实现部分自动操作的‘无人职守’。而沙河变的所有工作都是由电脑的程序指令完成，譬如需要检修某条线路，输入指令后就可一键完成。但全智能化变电站的管理工作有极严格的权限设置，必须由监护人和操作员同时输入密码口令，程序进行智能识别后，才会开始自动工作。”王浩说。
据了解，沙河变的总投资为5000万元，比普通的变电站投资金额略高，“目前国内厂家已能提供数字化变电站所需的大部分设备，可基本实现设备国产化，但由于生产厂家较少，购买成本较高。但从长远看，随着科技含量的不断提高，数字化变电站的设备成本将呈下降趋势，且数字式变电站的关键设备占变电站总投资的权重小，投资风险小。而在一个集控中心下设多个数字式变电站由于可以减少人员，减少了工资成本，提高了生产率，企业效益明显。”
“智能化”
未来电网发展新方向
局长娄山告诉记者，智能化已成为世界电网发展的新趋势，也是中国南方电网在今年半年工作会上提出的一个发展方向。越来越多的户内数字化变电站将在中心城区不断新建或改造，未来五年，结构合理、可靠经济、技术先进、信息畅通的现代化贵阳电网蓝图已开始逐步展现。
王浩则表示，通过对IEC61850标准的运用，贵州电网变电领域与国际最先进的技术标准第一次接轨，使变电站自动化系统网络化的设想得以实现，变电站内的所有设备在统一的信息平台和定义下，以模块化的方式嵌入到网络系统中，它们将会以更加智能，更加可靠的，更加安全的方式展现在我们面前，变电站的运行管理和检修维护将变得越来越简单和方便。作为在“十五”期间以“西电东送”为契机，广泛地运用了变电站自动化监控技术的贵州电网，有必要为数字变电站的发展方向做出积极探索。“明年，贵阳供电局计划新建两个220千伏数字化变电站，并改建两个110千伏数字变电站。这又给我们特提出了新的技术难点。如何在不断电的情况下，将传统的数字变电站改造成先进的数字变电站，并充分保证施工安全和质量?我们已经成立了新的课题研究组，一座座科技险峰，正期待着贵阳电力人不断攀越。”
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