智能变电站发展前景分析

２ １ 年第 ３期 ０１
２２ 变 电站发展 与 电网公 司发 展之 间的关 系 ．
作 为 公共 事业 型单 位 的 电网公 司 ． 业利 润 始 企
段。该过程的参与者来 自设备供应商 、 设计单位和
施 工 单位 以及 生 产运 行部 门 。 统 一各 种 技术 规 范 将
终 受 到公 共 政 策和 社会 责 任 的约束 ， 休 止 地降 低 无
从 过去 的 经验 中也 可 以看 出 。 在驱 动 利润 改善
过程 中产生 了三个方 向 。 可能会 在将 来继 续发 展 。 第 一 个 是 传 统 自动 化 电 气 岛 的 功 能 集 成 与 数 据 网络化 。这减 少 了设备 个 数 （ 如在 保 护设 备 中 例
装设 自动 重 合 闸和扰 动 录波 装 置 ） ，从 而 减 少 了硬
内 涵 和形 态 的角度 为变 电站 将 来 的 发 展 提 出一 些
展望 。
２ 综 述
２１ 发 展简史Βιβλιοθήκη ． 最 初 的变 电站 控 制系 统 出现 在 三 十年 前 。 由 是
字 化 变 电站 发展 现 状 与分 析 》 之后 一 年多 的 时 间 。
里 ， 国家 电网公 司先后 启 动 了 ７ ０多 项 智能 变 电 站
标 准 细化
过程 层 系统 集成 文 章编 号 ： ２ １ ）３ ０ ３ ０ Ｘ（０ １ ０ — ０ － ４
文 献 标识 码 ： Ｂ
Ａｎ ｌ ｓｓ ｆ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｕ ｕ ｅｏ ｍａ ｔ ｕ ｓａｉｎ ａｙ ｉ ｖ ｌｐ ｎ ｔｒ ｆ Ｓ ｒ ｂ ｔｔ ｏ Ｆ Ｓ ｏ
统 。事 实上 ， 技术形 态 的发展 ， 始终 与 电网公 司管理 模 式 、 营模式 、 备 制造 、 计施 工 与 维 护相 互 影 运 设 设 响、 相互促 进 。
术 的 飞速 发 展 。变 电站 形 态发 生 了 巨大 的变 革 ， 本
４
熊浩清等 ： 智能变电站发展前景分析
化 系统操作 的办法 。 Ｅ ６ ８ ０提 供 了一个 强大 的基 Ｉ Ｃ １５
单 从 纯 技术 发 展 的形态 上 来 看 ， 电站 的成 本 变 压 缩 最 为 明 显 的 体 现是 在 其 功 能 的 小 型化 、集 成
成 的损失 ） 和科学合理的节省建设运行维护费用成
为 主要 方 法 。而 作 为 电网核 心基 础设 施 的变 电站 ， 由于 深藏 庞 大 的电 网深 处 ， 不可 避免 地 成 为 了成 而
年的工作 ， 给出了很好 的例证 ： 不断引出新的问题 ， 并 转 化为科 研 讨论 的焦 点 ， 速解 决 ） 快 。很 显然 ， 在
Ｓ ｂｔｔｎ 这 一 概念 ， 内容 与 国 网公 司 文 件 标 准 ｕｓ ｉ ） ａｏ 其
基本 统 一 。
回首过 去 的三 十年 。 随着 网络技 术 和微 处 理技
技术水平的标准信息和通信技术平台 ， Ｉ 在 Ｔ系统和
软 件应 用 通 过 数 据 交 换 接 口标 准 化 实 现 开 放 式 系
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河 南 电 力
３
智能变电站发展前景分析
熊浩清 ， 杨红旗 ， 李会涛
（ 河南省 电 力公 司 ， 河南 郑 州 ４ ０ ５ ） ５ ０ ２
摘 要 ： 文 针 对 智 能 变 电站 的 特 点 与发 展 历 程 ， 本 分析 变 电站 形 态 变革 的 原 因 和 方 式 。 以 此从 内容 和 形 式 角度 对 未
剩余寿命 ， 改造计划 变得更加复杂 ， 找到一种可 以
伸缩 的适合 各种 情况 的方法 是非 常重要 的 。
３ 变 电站发展存在 问题及难点
３１ 细化标 准的缺 失 ．
享 提供 了物理 基础 ， 而硬节 点技术 已经裹足不 前 。
２４ 变 电站成 本压 缩的 实现路 径 ．
建立 自己的标准 ，是企业 常用的降低投资 ， 简
站的 自然传递 ， 区域调度需要更多的准确数据进行
电 网状态 估计 ，用 以 准确地 把 握 电网运 行 局势 ， 从
而 增强 电 网可靠性 。
的Ｃ Ｔ （ Ｏ Ｓ 商业货架产品 ， 即具有开放式标准定义 的
接 口的软硬 件产 品 ， 如 Ｐ 例 Ｃ或 操作 系 统 ） 和创 造 在
世 界 范 围应用 的 可 以配置 的平 台 ， 以此 降低 开发 的
Ａｂ ｔａ ｔＩ ｈｓｐ ｐ ｒ ｉ ｅｍｓｏ ｅ ｃ ａ ａｔｒｓｉ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆＳ ａｔＳ ｂ ｔｔ ｎ ｏ ｒｅ， ｓｒｃ ．ｎ ｔｉ ａ ｅ ， ｔｒ ｆｔ ｈ ｒｃｅｉ ｃ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｍ ｒ ｕ ｓ ｉ ｓｃ ｕ ｓ ｎ ｈ ｔ ｓ ａｏ
控 制 ， 至少 包 括 以下 两 个 方 面 ： 是 维 护 与 监 测 这 一
系统 的应 用 范 围和速度 ， 新技术 应用 一旦稳 定之后 ， 逐 渐 向集成 化发展 。例 如变 电站过 程层数 据传 输模
的 问题 。 系统 越 大维 护越 关键 。维 护策 略 逐 渐变 成
了最初 需求 的一部 分 。二是为 了最大 化 各种设 备 的
效 的数 据 ， 就 是 区域 调度 层面 的 成本 压 力 向变 电 这
的数 据资 源都 能够在 网络 中方便 的调用 。 第二个 是标 准方案 的推行 。从 一个 电 网公 司 的
角 度来 看 ， 这意 味 着可 能会 进行 项 目管 理模 式 与 运
维 模 式上 的 巨大转 变 。从 提供 商 角度 来 看 ， 大 化 最
企 业 成本 。 成为 了保 障企业 良好发 展最 常 用也 最有
作为 有效 手段 ，能够 加 强各 方之 间 的联 系与 配 合 ，
统 一 各方 对于 变 电站 发展 方 向上 的共 识 。 而促 进 进 变 电站 的发 展 （ 体 方 案 的 发 展上 ， 具 国家 电 网近 几
效 的方 法 。其 中 ， 提高供 电可靠 性 （ 以便减 少停 电造
ｅ ｕｐ ｅ ｔｍ ｏ ｔｆ ｇａ ｄｅ ａｕ ｏ ｍａ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ｅ ｃ ｎ ｌｇｅ ｌ ｉｃ ｓ ｅ ． ｑ ｉｍ ｎ ， ｕ ｏ ｎ ｎ ｖ ｌ￣ｉｎ， ｎ ｇ ｍ ｎ ｄｏ ｒ ｙｔ ｈ ｏｏ ｉｓ ｅｄｓｕ ｓｄ ｉ ｉ ａ ｈ ｋ ｅ ａ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ａｔ ｕ ｓａｉｎ；ｔ ｄ ｒ ｆ ｅ ｎ ； ｒ ｃ ｓ ｙ ｒ ｓ ｓｅ ｉｅｇ ａｉｎ ｙｗｏ ｄ ：ｍ ｒ ｂ ｔｔ ｓ ｏ ｓａ ａｄｒｉ ｍｅ ｐ ｏ ｅｓｌ ｅ ；ｙ ｔｍ ｒｒｔ ｎ ｅｎ ｔ ａ ｎ ｏ
来智 能 变 电站标 准 细化 、 程 层 设 备 、 信 网络 、 次 设 备 智 能 化 、 测 与 评 估 、 过 通 一 监 管理 模 式 等 关键 技 术 进 行 了探 讨 ， 并
对 变 电站 未 来技 术发 展 方 向提 出展 望 。
关 键 词 ： 能 变 电站 智 中图 分 类 号 ： Ｍ６ Ｔ ３
文 的 目的在 于分 析这 些 变革 的 原 因和 方式 ， 以此 从
１ 引 言
２０ ０ ９年 ８ ２ 月 １日， 国家 电 网公 司智 能电 网部 召 开 了第一 次 智能 电 网工 作座 谈会 ， 在那 次会议 上 ， 一 份 关 于 变 电站 的 报告 引起 了许 多 人 的 注意—— 《 数
纯粹技术 层 面之外 ， 还有标 准化 的 问题 存 在 。
２５ 基本的 发展方 向 ．
本压缩的关键环节 ， 扮演着公司效益追求的重要角 色 。变 电站 在 设 计 、 购 、 工 和运 行 上 的费 用 降 采 施 低。 都会为电网公 司带来明显的成本降低收益。
２３ 发 展 的驱动 力 ．
件投 入 和维 护 。在数 据 管理 中 ， 别是 考 虑 到所 有 特
变 电 站形 态 的发 展 是 需 求 与技 术 支 撑 力 双 重 作 用 的结 果 。面 向变 电站 的需 求是 多种 因素综 合的
结果 ． 司运 营 的成本 压 力通 过 多种 渠道 延 伸至 变 公
电站设 计 、 工 、 维 和新 设 备 研 发 制 造 等各 个 方 施 运 面 ， 渐 的赋 予 了变 电站 越来 越 多 的使命 。例 如从 逐 电 网运行 的 角 度 。 望 变 电 站 能够 提 供 更 多 、 有 希 更
式的改变 ， 从硬接点传输改为光纤传输 ， 传递过程就
变得 非常不 直观 ，并 且可 能会带来 使用 上 的复杂效 应（ 比如与 复杂保 护设 置有 关 的缺陷 ） 。但随 着稳定
性不 断增 强 ，单 一 的直采 直跳 转变为 网络化 过程层
数 据传输 就成 为 了必然 ，并且 为更大 规模 的数据 共
而 理 想 化 的需 求 往 往 受 到技 术 发 展 瓶 颈 的 考
验 。 技术 的发展 具有一 定 的风险性 ， 新 只有通过 多次 的检验 。 才能够 被接受 。 直接 制约 了新 技术在 电力 这
摊销 成本 。
第 三 个 是 针 对 变 电站 总 体 成 本 的 资 产 分 析 与
碑 ， ＩＣＴ ５ 在 Ｅ Ｃ ７工 作 组 ２ ０ ０ ２年北 京 会 议 上 ， 出 指
了今后 的 工作 方 向 ：追 求 现代 技 术 水 平 的通 信 体 系， 实现 完 全 的互操 作 性 ， 系 向下兼 容 ， 于 现代 体 基
程方案【］ 继尘埃落定。目 ， 相 － ７ 前 许多国外大公司， 如 西 门子 、阿海 珐 ，也普 遍接 受 了智 能变 电站 （ｍ ｒ Ｓ ａｔ
ｓａ ｄ ｒ ｒ ｆ ｅ ｅ ｔ ｔｅ ｐ ｏ ｅｓ ｌｙ ｒ ｄ ｖｃ ｓ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｎ ｔ ｒ ｓ ｉｔｌ ｇ ｎ ｐ ｉ ｒ ｔ ａｄ ｎ ｅ ｎ ｍ ｎ ， ｒ ｃ ｓ ａ ｅ ｅ ｉｅ ， ｏ ｉ ｈ ｎｃ ｔ ｓ ｏ ｅｗｏｋ ， ｅｌ ｅ ｔ ｒ ｎ ｉ ｍａｙ
ｃ ｎｅ ｔｆ ｔｒ ｍａｔ ｓ ｂ ｔｔ ｎＳ ｄｒｃｉｎ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｓ ｐ ｔ ｆｒ ｒ ｙ ｗｈ ｃ ｏ ｔｎ ， ｕｅ ｓ ｒ ｕ ｓａｉ ’ ｉ ｔ ｆ ｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｗａ ｕ ｏ ｗａｄ ｂ ｉｈ ｕ ｏ ｅ ｏ
由德 国国 家 委员 会 提 出制 定 通用 的 变 电 站 自动 化
订时 ， 吸引了电力系统使用方 、 便 国内外设备供应
商 等众 多 领 域专 家深 度 参 与 。 随着 一 场场 激 烈 的讨
论 过 后 ， 于在 今 年 的上 半 年 ， 多技 术 规 范 及 工 终 许
标 准 建议 。是变 电站 技 术 形 态发 展 的 又一 个 里 程
试点工程 ， 同时 ， 智能变电站技术导则》 以《 为首的
各 项 智 能 变 电站 企 业 技 术标 准也 相 继 展 开 了制 定 工作 。在 最初 技术 导则制 订 以及各试 点 工程方 案制
数字化通讯继 电保护装置发展而来 ， 时至今 日变 电
站技 术 与计算机 技术 的发 展结合 日趋 紧密 。１９ ９４年
ｓ ｂ ｔｔ ｎ ｏ ｅｃ ｕ ｅａ ｄ ｍａ ｎ ｒｏ ｈ ｎ ｅａ ｅａ ａｙ ｉ． ｒｍ ｅｐ ｒｐ ｃｉｅ ｏ ｅ ｒｌｖ ｔ ｕ ｓ ｉ ｓｆｒ ｔ ａ ｓ ｎ ｅ ｆｃ ａ ｇ ｌ ｌｓｓ ａｏ ｍ ｈ ｎ ｎ Ａｓｆｏ ｔ ｅｓ ｅ ｔ ｆｔ ｅｅ ａ ｈ ｖ ｈ ｎ
Ｘｉｎ ｏ ｑｎ Ｙａ ｇＨｏ ｇｑ ， ｉ ｏ ｇＨａ －ｉｇ， ｎ ｎ － ｉＬｉ Ｈｕ － ｍｏ
（ ｎｎＥ ｅｔｃｌ ｏ ｅ ｏ ａ ｙ Ｚ ｅ ｇｈ ｕ ５ ０ ２ Ｃ ｉａ Ｈｅ ａ ｌ ｒ ａ Ｐ ｗ ｒ ｍｐ ｎ ，ｈ ｎ ｚ ｏ ０ ５ ， ｈｎ ） ｃｉ Ｃ ４