智能变电站评价研究综述

智能变电站评价研究综述

唐燕平胡鹏

（国网河南省电力公司信阳供电公司信阳464000）

摘要：智能变电站是智能电网的重要组成部分，是我国实施坚强智能电网和全球能源互联网战略的重要支撑。文中结合我国智能变电站的发展现状，总结并详细分析了目前我国科研工作者在智能变电站评价研究侧重的三个方面，最后提出了构建符合我国智能变电站综合评价体系的必要性，为加快我国智能变电站综合评价体系建设提供参考和依据。

关键词：智能变电站；智能电网；综合评价

1引言

进入21世纪以来，智能电网必将成为未来电网的发展方向已经逐渐成为共识，而智能变电站是智能电网中至关重要的节点，是支撑电网规模不断扩大延伸和保障电网功能稳定可靠实现的重要物理单元[1]。中国已于2009年将智能电网建设纳入国家长期战略规划[2]，自2010年以来，我国新建和改建的110kV以上变电站大都采用了智能化方案，截至2015年底，国家电网公司共建设约2800座智能变电站，“十三五”期间，国家电网公司还将继续推进智能电网和智能变电站建设。智能变电站的建设发展与研究越来越引起人们的重视。

2智能变电站的结构特点

智能变电站从系统结构上可以分为过程层、间隔层和站控层三层0，各层次主要构成和功能如下：

过程层主要由智能化一次设备构成，主要完成变电站中电压等级的转换、电能的配置和变电站测控、保护、监测等基础功能的实现；

间隔层主要是由网络化的二次设备构成，主要负责与智能传感器、控制器、各种远程输入/输出进行通信，实现站内、站间、站与调度之间的信息共享和互操作；

站控层主要由测控、通信等子系统构成，站控层除了具有采集全站设备运行状态的数字信息、监测和控制等基础功能之外，还能够实现远程控制、时间同步、分布式电源的接入支持、故障的分析决策以及定位等高级功能。

3智能变电站发展

回顾我国电力系统的发展历史，变电站的发展历程可以分为三个阶段。尽管在不同阶段变电站都起着电压变换、电能汇集和传递的基本作用，但是从变电站的技术发展看过去，可以发现在变电站发展历程的不同阶段，变电站具有不同的、鲜明的技术特点，存在明显的差异和代际传承[4]。

（1）第一阶段，1949~1970年，我国变电站处于早期传统人工操作阶段，该阶段中变电站电压等级低、电力系统容量小、设备之间联系弱，二次系统主要以模拟仪器仪表为主，实行就地监控和人工操作，基本上没有自动化能力。

（2）第二阶段，1970~2005年，20世纪70年代后我国变电站逐渐进入自动化阶段，该阶段中变电站主要以超高压、大容量、强联系、自动化运维为明显特点。

（3）第三阶段，自2006年起，以IEC61850标准和智能化一次设备的应用为特点的数字化变电站成为变电站发展的新方向，这也意味着我国变电站发展开始迈向智能化阶段。

为适应电网和企业发展方式的转变，2012年1月，国家电网公司正式提出建设新一代智能变电站的研究方向，明确要求新一代智能变电站应能够实现设备集成智能化、业务系统一体化0。

4智能变电站评价现状

结合我国具体国情，针对我国智能电网自身特点的评估体系逐渐成熟，并且该方面的研究依然在进一步的丰富和完善中。但针对智能变电站的评价研究依然处于起步阶段，主要研究工作和成果主要分布在以下几个领域。

4.1变电站智能化升级改造研究

文献0从变电站升级改造的实际工程中遇到的技术问题入手，分析了改造过程中各方面需要考虑的问题，最后从技术、组织结构和管理三个方面提出了智能化改造方案评价体系如表1所示。

表1变电站智能化改造评价体系

结合中欧智能变电站发展对比分析，确认了国家电网公司技术研究与工程建设相结合发展模式的正确性。同时也提醒我国在智能变电站的发展上要注重智能变电站底层技术的研究、全寿命周期成本的控制、运行维护的便利性，以及推动新技术带来的运行和管理模式转变。

4.3智能变电站的技术经济分析

文献0通过定性地对比分析智能变电站在技术、社会效益和环境效益方面的优势和先进性，从智能变电站的技术先进性、经济性、社会效益和环境效益方面的考量构建出智能变电站技术经济综合评价指标体系，如表3所示。

表3智能变电站技术经济综合评价指标体系

该体系更侧重于效益评估，包括经济效益、社会效益和环境效益等，有助于投资建设智能变电站时评估是否值得投资可行。

5结论

本文通过对目前智能变电站评价现状的总结分析，提出对智能变电站整体特性进行评价的必要性，其评估结果可反映当前的发展水平，发现变电站发展的薄弱环节和制约因素，找出与目标的差距，推动我国智能变电站建设向前发展。

参考文献：

[1]高翔．智能变电站技术[M]．北京：中国电力出版社，2012．1~14

[2]刘振亚．全球能源互联网[M]．北京，中国电力出版社，2016．199~254

[3]国家电网公司．智能变电站技术导则（Q/GDW383-2009）[S]．北京：国家电网公司，2009

[4]宋璇坤，沈江，李敬如，等．新一代智能变电站概念设计[J]．电力建设，2013，34（6）：11~15

[5]国家电网公司．新一代智能变电站关键技术初探[R]．北京：国家电网公司，2012

[6]杨林．变电站智能化改造方案设计与评价研究[D]．北京：华北电力大学，2014

[7]樊陈，倪益民，申洪，等．中欧智能变电站发展的对比分析[J]．电力系统自动化，2015，39（16）：1~7+15

[8]王芳芳．智能变电站技术经济评价研究[D]．北京：华北电力大学，2015