智能变电站

编辑次数: 2次 最近更新时间: 2014-04-03 09:48:21 

词条标签: 智能变电站智能变电站行业智能变电站行业百科

参考资料: 中国智能变电站行业市场前瞻与投资战略规划分析报告 

智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。

智能变电站行业定义与分类

智能变电站行业定义

智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。

智能变电站是以设备全智能化和测控全智能为基础,具有变电设备的智能监控、供电安全的在线预警、薄弱环节的自动识别等功能。高可靠性的设备是变电站坚强的基础,综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键,设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化是发展方向,运维高效化是最终目标。

智能变电站与传统变电站的区别

智能变电站与传统变电站的差异主要体现在三个方面:一次设备智能化、设备检修状态化,以及二次设备网络化。

(1)一次设备智能化

一次设备的智能化和信息化是实现智能电网信息化的关键,而采用标准的数字化、信息化接口,实现融合在线监测和测控保护技术于一体的智能化一次设备则是这样就能实现整个智能电网信息流一体化的需求。

一次设备智能化的电气设备主要包括:电子式互感器(光电互感器)、智能组件、智能变压器,以及其它辅助设备。由于一次设备被检测的信号和被控制的操作驱动装置采用微机处理器和光电技术,从而简化了常规机电继电器及控制回路的结构,以及数字控制信号网络取代传统的导线连接。

同时,由于电子式互感器(光电互感器)大规模使用,这也为一次设备智能化提供了基础。数字化继电保护、在线检测等二次设备都被集中到了智能组件或一次设备内。可以说,智能变电站的设备层集成了传统变电站过程层、间隔层的全部功能。

(2)设备检修状态化

设备检修状态化也属于一次设备智能化的范畴。在这里我们单独进行说明,主要是因为设备状态在线监测属于全新功能,可以说是智能变电站与传统变电站最核心的区别之一。

智能化一次设备通过先进的状态监测手段、可靠的评价手段和寿命的预测手段来判断一次设备的运行状态,并且在一次设备运行状态异常时对设备进行故障分析,对故障的部位、严重程度和发展趋势做出的判断,可识别故障的早期征兆,并根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前进行维修。

通过传统型一次设备智能化建设,可以实时掌握变压器等一次设备的运行状态,为科学调度提供依据;可以对一次设备故障类型及寿命评估做出快速有效的判断,以指导运行和检修,降低运行管理成本,减小新生隐患产生几率,增强运行可靠性。

在传统变电站中,只有少数变压器安装了状态在线监测装置。而在智能变电站领域,不光是变压器,GIS、SF6断路器、隔离开关等主要一次设备都需要安装在线监测设备;状态监测量也从油色谱扩展到局部放电、SF6气体密度、微水、漏电电流等多个方面。

(3)二次设备网络化

变电站内的二次设备,如继电保护、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、无功补偿、网络安全监测设备,以及正在发展中的在线状态检测装置设备等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造。

设备之间的连接全部采用高速的网络通信,而不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源共享。可以说,二次设备网络化即是通过IEC61850协议、光纤等设备实现分布式系统控制,从而代替总线方式,使得数据传输更加丰富、更加标准,这也为智能变电站“全景”式监控提供了保证。

图表:智能变电站与传统变电站的区别
智能变电站与传统变电站的区别
资料来源:前瞻智能变电站行业研究小组整理

智能变电站行业发展环境分析

◆ 2009年5月国家发布了《装备制造业调整和振兴规划实施细则》,提出要依托特高压输变电等十大领域的重点工程振兴装备制造业。

◆ 国家电网公司2010年发布了《关于加快推进坚强智能电网建设的意见》,要求加快电网智能化上实现突破。加快推进智能电网关键技术研究、标准制定、设备研制和试点建设等工作。

◆ 2010年3月,“加强智能电网建设”被写入2010年《政府工作报告》,这标志着中国智能电网进入快速发展阶段。承担智能电网建设主体的国家电网,将在智能电网调度技术支持系统、智能变电站、电动汽车充电设施、用电信息采集系统、“多网融合”等五项试点工程建设上实现突破。

◆ 2010年6月29日,由国家电网公司编制的拥有自主知识产权的《国家电网智能化规划》子规划《智能电网关键设备(系统)研制规划》和《智能电网技术标准体系规划》正式发布。此次发布的两个规划,基本构成了今后智能电网的标准体系的规划框架,将全面指引设备研发与行业标准制定。

《智能电网关键设备(系统)研制规划》在中国首次系统地提出了包括7个技术领域、28个技术专题和137项关键设备的研制规划。该规划分析了目前国内外智能电网关键设备的研制状况,针对“已有设备”、“在研设备”和“待研设备”,提出了明确的工作策略,制定每一类设备的研究内容、目标和计划。《智能电网技术标准体系规划》在中国首次系统地提出了包括8个专业分支、26个技术领域、92个标准系列的智能电网技术标准体系,明确了可以直接采用、需要修订、需要制定的智能电网技术标准。《智能电网关键设备(系统)研制规划》和《智能电网技术标准体系规划》是智能电网重要的两个子规划,两个规划的出台预示着智能电网发展方向基本确定。

◆ 2013年3月,科技部、发改委发布《“十二五”国家重大创新基地建设规划,提出,根据现有基础,“十二五”期间,将在智能电网与特高压等领域启动国家重大创新基地建设试点工作。

◆ 2013年5月,国务院印发由发改委和科技部牵头编制的和科技部牵头编制的《“十二五”国家自主创新能力建设规划》,规划共分十个部分,主要包括建设基础与面临形势,指导思想、建设目标和总体部署,七个方面的重点任务及规划实施等。其中,提出电力建设重点包括特高压输电,要加强电力需求侧管理技术、电网资源优化技术等开发与推广能力,提高资源综合开发利用水平。

智能变电站行业发展状况分析

我国从很早就开始关注数字化变电站的发展。近年来,国内许多电力公司和科研院所都在跟踪数字化变电站的最新发展,并开展了大量的标准研究和软硬件开发工作。目前,一些电力公司已经开始按IEC61850标准进行数字化变电站示范站的建设,已有多个数字化变电站投入运行。

根据国网规划第二阶段(2011-2015年),智能化变电环节年均投资73亿元,根据变电站投资规划,500KV、220KV、110kV智能变电站分别按照工程静态投资10%、16%、20%的比例计入电网智能化投资。由此计算出“十二五”期间智能变电站总投资(110kV及以上)2320亿元,年均投资464亿元。

图表:智能电网变电环节投资规模(单位:亿元)
智能电网变电环节投资规模
资料来源:前瞻智能变电站行业研究小组整理

具体内容详见前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国智能变电站行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

中国智能变电站行业领先企业

国电南京自动化股份有限公司

国电南瑞科技股份有限公司

许继电气股份有限公司

思源电气股份有限公司

特变电工股份有限公司

中国西电电气股份有限公司

保定天威保变电气股份有限公司

南京新宁光电自动化有限公司

西安同维电力技术有限责任公司

广州市伟钰光电科技有限公司

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