全新格局的智能变电站建设构想剖析.ppt

全新格局的智能变电站建设构想,,支撑技术,,力争实现设计、设备、控制等技术领域的突破设计技术的主要研究内容,一体化集成理念实施不到位，缺少厂内一体化调试；现场联调时，出现通讯接口、模型配置不统一等问题，影响工程进度2.3 设备技术的突破,通过一次设备与传感器、智能组件的一体化设计、一体化供货、一体化调试，实现设备功能高度整合，提高工程调试效率1）变压器,,近期目标：研制集成式智能变压器，提高变压器智能化、集成化水平；研制节能变压器，采用纳米、无氧铜材料，提高变压器节能环保水平 远期目标：研制超导变压器，降低损耗、提高过负荷能力；研制电力电子变压器，集无功补偿、电能质量控制于一体，实现电网有功、无功、电压的平滑调控2）开关设备,,近期目标：研制集成式智能断路器，实现对隔离式断路器智能化水平的提升；研制电机驱动的断路器，实现智能灭弧，减小对系统冲击；研制智能高压开关，实现开关设备的状态维护和自我调节 远期目标：研制固态开关，实现高速频繁开断、精确控制，解决电网故障的快速隔离问题3）其他电气设备,,近期目标：研制集串联电抗器与并联电容器于一体的集成式无功设备 远期目标：研制超导故障限流器，有效限制电网故障短路电流；研制超导储能系统，为重要负载提供高质量不间断电源。

各二次系统独立分散配置，信息共享度低，采样重复处理，维护工作量大；对调控一体的支撑力度不够，尚不满足电网运维管理体制转变要求2.4 控制技术的突破,整合各分系统功能，构建一体化业务系统；深化高级功能应用，实现一键式顺序控制，提高运检效率；采用层次化保护控制，实现协调控制1）保护控制技术,,近期目标：构建“就地—站域—广域”三级的层次化保护控制体系，实现空间/时间维度的协调控制；构建区域电网集中式保护控制体系，实现从保护元件到保护电网的变革，同时简化变电站结构 远期目标：研制多原理保护集成芯片，提升保护设备通用性；研究光学保护系统，实现电网瞬时值全息测量，提高保护的可靠性、快速性2）自动化技术,,近期目标：深化一键式顺序控制应用，同时提升高级功能应用水平；研制多功能二次装置，实现三态数据的统一采集和上送，减少装置数量；研制生产控制云滴系统，实现信息并行处理、功能统筹协调 远期目标：研究自取能蓄能技术，提供多样化站内用能方式，减少常规电源配置数量3）通信技术,,近期目标：构建站内一体化高速以太网，简化过程层网络，减少交换机数量，方便信息共享；建设大容量骨干网（光传送网、分组传送网），提高传输带宽，支撑与调控、运检中心海量数据交互。

远期目标：研究电力物联网在变电站系统的集成应用，组建站内传感网络，实现设备的全面感知与智能控制3.1 近期技术方案（2015）,近期技术方案以“占地少、造价省、可靠性高”为目标，构建了以“集成化智能设备＋一体化业务系统”应用为特征的新一代智能变电站 目前，已完成110kV AIS、110kV GIS、220kV AIS、220kV GIS 四种类型变电站的近期技术方案边界条件：主变规模、进出线规模等参数参考《国家电网公司输变电工程通用设计》中典型设计方案,,集成化智能变压器,集成式智能断路器,其他电气设备,3.1 近期技术方案—设备配置,,,,3.1 近期技术方案—220kV AIS站,,,,（1）平面布置—220kV AIS站,与目前智能站面积相比，新一代220kV AIS站的占地面积减少约40%128.5 m,160 m,160 m,78 m,当前智能变电站,新一代智能变电站,,,,,,,（2）电气主接线—220kV AIS站,,,当前智能变电站,新一代智能变电站,当前智能变电站,新一代智能变电站,,,,,（3）间隔断面图—220kV AIS站,集成式智能断路器,,,（4）建筑优化—220kV AIS站,,优化主控楼等建筑面积，设备小室采用集装箱建筑，实现站内建筑物模块设计、工厂制造、整体运输、快速安装的工业化流程。

总建筑面积变化比较,,注：数据引自《新一代智能变电站技术方案研究报告》,（5）综合比较—220kV AIS站,缩小故障波及范围、缩短停电时间，电气主接线的可靠性提高采用一体设备，提高了可用性（平均不可用时间从3.1小时/年减少至1.2小时/年）采用光缆代替电缆，节省控制电缆约80％，降低了火灾隐患，减少了铜材用量，体现了节材、节能的绿色理念；与电缆沟相比，光缆沟道截面缩小近50％节材节能,（5）综合比较—220kV AIS站,新一代站与目前智能站方案费用对比表（ 220kV AIS ）,与通用设计造价比，220kV近期方案总投资增加8%，主要因设备购置费增加 工程推广后，预计设备价格可下降约20%此时，新一代智能站的投资水平将与目前智能站基本相当或进一步降低注：数据引自《新一代智能变电站技术方案研究报告》,3.1 近期技术方案—220kV GIS站,,,,（1）平面布置—220kV GIS站,与目前智能站面积相比，新一代220kV GIS站的架空出线方案占地面积减少约22%，电缆出线方案占地面积减少约67%当前智能变电站,新一代智能变电站,电缆出线方案,,,,,（2）电气主接线—220kV GIS站,,,,,当前智能变电站,新一代智能变电站,当前智能变电站,新一代智能变电站,,,,,（3）间隔断面图—220kV GIS站,,,,,,,当前智能变电站,新一代智能变电站,10kV高压室,架空出线,电缆出线,配电装置纵向尺寸,3.1 近期技术方案—110kV AIS站,,,,（1）平面布置—110kV AIS变电站,与目前智能站面积相比，新一代110kV AIS站占地面积减少约44%。

当前智能变电站,新一代智能变电站,,,,,（2）电气主接线—110kV AIS站,,,当前智能变电站,新一代智能变电站,,,,,（3）间隔断面图—110kV AIS站,,65m,,,,,,,,,,,,38m,,,当前智能变电站,新一代智能变电站,35kV高压室,10kV高压室,集装箱,3.1 近期技术方案—110kV GIS站,,,,（1）平面布置—110kV GIS站,与目前智能站面积相比，新一代110kV GIS站架空出线方案占地面积减少约36%，电缆出线方案占地面积减少约60%当前智能变电站,新一代智能变电站,,63.9m,29m,60.8m,53m,电缆出线方案,,,,,（2）电气主接线—110kV GIS站,,,当前智能变电站,新一代智能变电站,,,,,（3）间隔断面图—110kV GIS站,当前智能变电站,新一代智能变电站,集装箱,集装箱,35kV高压室,电缆出线,架空出线,配电装置纵向尺寸,3.2 优化后的效果,系统高度集成,结构布局合理,装备先进适用,经济节能环保,支撑调控一体,,集中式保护控制 一体化业务系统 多功能一体化二次设备,优化主接线 集装箱式建筑 优化配电装置纵向尺寸,电子式互感器 集成式智能断路器 集成化智能变压器 集成式无功设备,,光缆代替电缆 节能环保变压器,一键式顺序控制 深化高级应用功能,新一代智能变电站,,。