變電站設(shè)備呼喚整合集成
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的互感技術(shù)、傳感技術(shù)、智能組件和通信技術(shù)等先進(jìn)的科技使得電力設(shè)備智能化成為可能。
目前來(lái)看,無(wú)論是輸配電設(shè)備、低壓電器、分布式能源設(shè)備甚至是某些大型的發(fā)電設(shè)備,都在呼喚智能化的改變。“比如對(duì)變壓器,提出了研制集成式智能變壓器的要求。對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備,提出研制智能斷路系統(tǒng)、隔離斷路系統(tǒng)等更加先進(jìn)設(shè)備的要求!蔽靼哺邏弘娖餮芯吭汗こ萄邪l(fā)中心副總工程師張文兵如是說(shuō)。
我國(guó)智能變電站從2011年開(kāi)始就進(jìn)入了全面推廣階段!秶(guó)家電網(wǎng)公司2011年新建變電站設(shè)計(jì)補(bǔ)充規(guī)定》與《智能變電站優(yōu)化集成設(shè)計(jì)建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)》明確了智能變電站屬性定位、技術(shù)路線、建設(shè)要求,突出了優(yōu)化資源配置、信息共享、功能整合、設(shè)備集成、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備創(chuàng)新等要求,對(duì)變電站功能和設(shè)備的整合集成提出了更高要求。
加強(qiáng)功能整合、提高設(shè)備集成,是指發(fā)揮智能變電站數(shù)據(jù)采集數(shù)字化、傳輸處理網(wǎng)絡(luò)化、信息共享化的特點(diǎn),在滿足設(shè)備可靠性前提下,提高裝置硬件集成度、取消冗余功能器件、減少裝置配置數(shù)量。
“變電站設(shè)備主要包括變壓器、斷路器、互感器、母線等一次設(shè)備和變電站自 動(dòng)化系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、智能組件等二次設(shè)備。作為統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要支撐節(jié)點(diǎn),智能變電站將實(shí)現(xiàn)專業(yè)設(shè)計(jì)向整體集成設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變,也要求一次設(shè)備智能化向智能一次設(shè)備轉(zhuǎn)變!睆埼谋f(shuō)。
目前,制造商開(kāi)始重視并使用新的傳感器技術(shù)和智能組件,但是智能變壓器依然存在不安全、不環(huán)保等問(wèn)題。對(duì)此有關(guān)專家認(rèn)為,研制集成式智能變壓器,提高變壓器安全可靠性,加強(qiáng)新材料、新工藝、新設(shè)計(jì)的研究,優(yōu)化主縱絕緣結(jié)構(gòu),適度提高變壓器絕緣裕度,保證設(shè)計(jì)值與實(shí)際值相符,做到真正節(jié)能降耗與環(huán)保,顯得十分重要。
張文兵認(rèn)為,斷路器也正向性能可靠、功能高度集成、占地面積少、工程成本低的方向努力,如研制可提升隔離式斷路器智能化水平的集成式智能斷路器、可實(shí)現(xiàn)智能滅弧的電機(jī)驅(qū)動(dòng)斷路器、可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備狀態(tài)維護(hù)和自我調(diào)節(jié)的智能高壓開(kāi)關(guān)等。在未來(lái),要注重對(duì)超導(dǎo)設(shè)備的研發(fā),如超導(dǎo)故障限流器、超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)等!
配電自動(dòng)化加速設(shè)備智能化
在整個(gè)電力系統(tǒng)五個(gè)環(huán)節(jié)中,從智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃來(lái)看,用電環(huán)節(jié)占智能化投資的比重最高,達(dá)到30.8%,主要是用電信息采集等項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模大。其次是配電環(huán)節(jié),占比為23.2%。變電環(huán)節(jié)占比為19.5%,主要由于配電智能化、智能變電站新建和改造等項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模大,而發(fā)電和輸電環(huán)節(jié)的投資相對(duì)較少。
近年來(lái),我國(guó)電網(wǎng)在智能化投資的比例相對(duì)較低,但 《智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》指出,2011年~2015年電網(wǎng)總投資預(yù)計(jì)為15000億元,智能化投資為1750億元,年均電網(wǎng)投資350億元,占總投資的11.7%。
實(shí)際上,在電力設(shè)備智能化演變的歷程中,配電自動(dòng)化是配網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中必不可少的一環(huán)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年,我國(guó)配電自動(dòng)化水平覆蓋率不到15%,而發(fā)達(dá)國(guó)家的配電自動(dòng)化水平都達(dá)到50%以上。
一方面隨著新型電源及負(fù)荷直接接入配電網(wǎng),給配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了新的技術(shù)問(wèn)題和挑戰(zhàn);另一方面從供電可靠性考慮,我國(guó)的配電網(wǎng)系統(tǒng)還有很長(zhǎng)的一段路要走。這些問(wèn)題的解決都依賴于高水平的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。加強(qiáng)配電自動(dòng)化建設(shè)是電網(wǎng)發(fā)展的內(nèi)在需求。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,未來(lái)五年,全國(guó)推廣實(shí)用型配電自動(dòng)化系統(tǒng),整體市場(chǎng)規(guī)模在711.6億左右,而2012年配電自動(dòng)化總體投資規(guī)模為55億元,未來(lái)三年的投資增速有望維持50%以上。