智能帶來的節能變革

　　● 電壓等級：110千伏

　　● 站址：山東濟寧高新開發區黃屯鎮

　　● 規模：本期2台5萬千伏安主變壓器，110千伏本期出線2回，10千伏出線24回

　　● 建設投產時間：2010年8月開工，2010年12月投產

　　在孔孟之鄉山東省濟寧市，坐落著一座造型古樸、古香古色的兩層建築。若冇有建築門口的標識牌，很難有人能夠想到這是一座變電站，這就是山東省**座智能變電站——110千伏黃屯智能變電站。

　　110千伏黃屯變電站是國家電網公司**示範型智能變電站的試點工程。它**貫徹了全壽命周期管理、“兩型一化”的設計理念，大量采用國內**的智能化新技術、新材料、新設備，實現了**的節能環保效益，為國內智能變電站建設進行了有益探索。

　　細節體現低碳環保理念

　　9月2日一大早，濟寧供電公司變電運行工區操作二隊運行專責曹開嶺來到變電站進行日常巡視。曹開嶺在門禁刷卡後，變電站的大門緩緩打開。該站的所有大門上均裝有門禁係統，一張智能卡代替了傳統的一大把鑰匙，可以實現遠程控製大門的開啟和對人員的出入記錄管理。

　　門禁係統隻是110千伏黃屯變電站智能監測及輔助係統中的一個小小功能。作為110千伏黃屯變電站的運行專責，曹開嶺見證了變電站自驗收到投運的全過程，並在變電站投運後按周期巡視。即便如此，他依然對這座智能變電站的先進性、經濟性和智能化讚不絕口。

　　110千伏黃屯變電站於2010年8月24日開工建設，同年12月25日竣工送電。工程以智能自動化係統、智能在線監測係統、智能輔助係統三大智能係統為支撐，重點實現了數據采集數字化、係統分層分布化、係統結構緊湊化、係統建模標準化、信息交互網絡化、信息應用集成化、設備檢修狀態化和設備操作智能化。

　　這座智能變電站在建築、暖通空調、消防係統等方麵采用低碳、環保、節能材料，處處都體現著“低碳、環保”的理念。步入站內，道路旁的路燈是新穎彆致的太陽能路燈，它挽留白天太陽的光華，轉變為站內夜晚的光明。戶內均采用新型LED燈具，具有節能環保、超長壽命、免人工維護的特點，據測算，先進燈具使全站每天節約電能0.576千瓦時。站內地麵采用防塵混凝土加地坪滲透固化劑處理，高大的變壓器采用自然通風方式……這些細節都體現了“兩型一化”變電站的設計理念。

　　設備高度集成帶來巨大節約

　　在10千伏開關櫃室，開關櫃上方的10千伏一體化智能裝置引人注目。這個電腦液晶顯示屏大小的裝置能完成一次設備的采集、測量、控製和保護等功能，而這些功能在傳統變電站中至少需要4套裝置才能完成。

　　高度集成無疑是110千伏黃屯智能變電站的突出特點。作為全戶內變電站，110千伏黃屯變電站僅設一幢生產綜合樓，所有設備均布置在這座二層樓內。樓內巡視通道一側整齊地排列著GIS智能組件櫃，合並單元、一體化智能裝置陳列櫃中；繼電器室緊鄰110千伏配電裝置室布置在樓內，大量節省了二次電纜；針對智能變電站二次設備集成度高的特點，繼電器室布置了電氣一次、二次、通信、遠動二次設備，一室多用，提高了房間的利用率；各電壓等級均采用就地下放的一體化智能裝置，集成保護、測控、智能終端、合並單元功能，按間隔分散布置於就地智能組件櫃中，減小了繼電器室的占地麵積。

　　設備高度集成、就地下放布置的特點使110千伏黃屯變電站實現了可觀的社會效益。以二次設備室為例，本站比傳統變電站減少保護測控75%的屏位，減少33.5%的占地麵積，節省了83.4%的控製電纜，極大精簡了電氣二次回路。綜合全站考慮，與傳統變電站相比，占地麵積節約率達2%，建築麵積節地率達18.3%，由此帶來鋼材、水泥等建築材料用量，節材率達7.6%。

　　全壽命周期管理的經濟賬

　　自投運以來，110千伏黃屯變電站運行狀況良好，未發生設備缺陷和異常，遙信遙測準確率、遙控命令正確執行率、程序化操作無差錯率等運行指標均達到了100%，無功電壓優化控製係統成效初步顯現，母線電壓符合並優於國家電網公司標準。

　　這一係列“優良”要歸功於智能變電站的智能化設備。110千伏黃屯變電站在工程設計中，配置了設備狀態可視化及狀態檢修、智能告警及分析決策、支撐經濟運行與優化控製的**應用功能模塊。

　　濟寧供電公司生技部副主任陳曉紅表示，狀態檢修的實施，通過對智能變電站設備進行廣泛的在線監測，使得設備狀態檢修更加科學可行。實施智能告警及事故信息綜合分析決策，實現對告警信息進行分類告警、信號過濾、對變電站的運行狀態進行在線實時分析和推理、自動報告變電站異常並提出故障處理指導意見，有助於智能變電站應對各類突發事件。實施經濟運行優化控製，實現了降低網損、提高電壓合格率、改善電能質量、達到係統**經濟運行和優化控製的目的。

　　這些**應用功能帶來一個*核心的轉變，即從傳統變電站關注設備可靠性轉變為關注電網的可靠性，從電網的大視角實現全壽命周期的成本管理。

　　山東公司副總經理潘敬東曾經在變電站現場對此形象地比喻：“傳統變電站如同小家碧玉，善於了解自身信息。但智能變電站是網絡達人，了解*廣泛的信息。”

　　這一轉變所帶來的直接效益體現在變電站的**性提高，發生故障的風險大大減少。據了解，110千伏常規變電站故障和檢修停電時間每年約為144小時，本站的時間每年約為136小時，停電時間比率為5.5%。由此，該站每年為企業減少檢修及故障處理費用10.05萬元，根據減少的停電事故概率，平均每年可減少停電損失16.3萬元，減少日常維護人員2人，節省變電站的正常運行成本6萬元，即智能變電站比常規變電站每年可節約運行檢修等費用32.35萬元。按照變電站30年全壽命周期計算，本站共可節約運行維護成本481.5萬元。

　　智能化黃屯變電站的經濟效益不止眼前。該變電站**應用軟硬件平台按變電站遠景需求構建，功能采用模塊化理念設計，隨著智能電網建設的要求和智能變電站技術的發展逐步推進，功能模塊軟件易於升級維護，並預留了遠景擴充**應用功能的能力。從長遠來看，這將大大降低變電站軟硬件升級維護和改造費用。

　　□鏈接

　　黃屯變電站的智能技術

　　黃屯站以建設**型智能變電站為目標，采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備，實現了全站信息數字化、通信平台網絡化、信息共享標準化。通過智能告警及事故信息綜合分析決策、設備狀態在線監測係統和程序化控製等自動化係統，實現了運行管理自動化，體現了智能變電站“技術先進、經濟高效、堅強可靠、清潔環保、友好互動”的特點。

　　110千伏采用全光纖式電流互感器，消除了傳統互感器磁飽和現象，具有結構簡單、重量輕巧、測量精度高、抗乾擾能力強等優點。

　　全站采用“三層設備一層網絡”架構，網絡結構簡明清晰、**可靠，實現信息完全共享。

　　監控係統基於動態建模的數據庫、跨平台技術等*新計算機軟件技術設計，構建變電站一體化信息平台，實現了變電站順控操作、設備狀態可視化、智能告警及分析決策、變電站輔助係統綜合運行與監視等**應用。

　　采用功能高度集成的一體化智能裝置，各電壓等級均采用就地下放的一體化智能裝置，集成保護、測控、智能終端、合並單元功能，按間隔分散布置於智能組件櫃中。

　　全站直流、交流、UPS、通信電源一體化設計配置，克服了常規變電站上述各個子係統間相互孤立、信息無法共享的弊端。

　　主變壓器保護裝置采用分布式布置。在主變110千伏側設置主變保護主單元，在主變10千伏側設置子單元，主單元與子單元之間光纖連接。

　　采用節能減排、低碳環保的材料，全站采用LED燈具、地麵采用防塵混凝土加地坪滲透固化劑處理、主變室采用新型隔音材料進行隔聲處理等。