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110kVAIS 110kVGIS 220kVAIS 220kVGIS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 220kVAIS站 1 平面布置 220kVAIS站 与目前智能站面积相比 新一代220kVAIS站的占地面积减少约40 128 5m 160m 160m 78m 当前智能变电站 新一代智能变电站 2 电气主接线 220kVAIS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 220kVAIS站 集成式智能断路器 4 建筑优化 220kVAIS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 220kVAIS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 220kVAIS站 新一代站与目前智能站方案费用对比表 220kVAIS 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 220kVGIS站 1 平面布置 220kVGIS站 与目前智能站面积相比 新一代220kVGIS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 220kVGIS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 220kVGIS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 110kVAIS站 1 平面布置 110kVAIS变电站 与目前智能站面积相比 新一代110kVAIS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 110kVAIS站 当前智能变电站 新一代智能变电站 3 间隔断面图 110kVAIS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 110kVGIS站 1 平面布置 110kVGIS站 与目前智能站面积相比 新一代110kVGIS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 110kVGIS站 当前智能变电站 新一代智能变电站 3 间隔断面图 110kVGIS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