9月19日,國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司研究院副院長(zhǎng)唐平在2019 第十二屆中國(guó)(江蘇)國(guó)際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上從變電站自動(dòng)化" target="_blank">變電站自動(dòng)化發(fā)展歷史,、智慧變電站實(shí)施背景與步驟,、智慧變電站設(shè)計(jì)原則,、方案以及關(guān)鍵的技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)智慧變電站的應(yīng)用四方面為大家進(jìn)行主題分享《風(fēng)電場(chǎng)智慧變電站關(guān)鍵技術(shù)》,。
以下為發(fā)言實(shí)錄:
唐平:各位嘉賓大家上午好,,2019 第十二屆中國(guó)(江蘇)國(guó)際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇影響力越來越大,感謝這個(gè)論壇為我們提供好的平臺(tái),,讓我們?cè)谄脚_(tái)上面有機(jī)會(huì)交流,。
今天給大家?guī)眍}目《風(fēng)電場(chǎng)智慧變電站的關(guān)鍵技術(shù)》,主要從四個(gè)方面來講述:第一、變電站自動(dòng)化發(fā)展歷史,;第二,、智慧變電站實(shí)施背景與步驟;第三,、智慧變電站設(shè)計(jì)原則,、方案以及關(guān)鍵的技術(shù);第四個(gè),、風(fēng)電場(chǎng)智慧變電站的應(yīng)用,。
變電站自動(dòng)化發(fā)展歷程
近兩年以來,關(guān)于智能電網(wǎng)的話題,,我們叫智慧變電站,,其實(shí)這個(gè)演變分為五步,1,、前面所說常規(guī)變電站,,常規(guī)變電站是以RTU我們最高搞變電站是RTU,通過遠(yuǎn)方的控制終端,,把現(xiàn)場(chǎng)的信息輸送到變電站自動(dòng)化里面,;
2、綜自變電站,,這個(gè)是以保護(hù)和側(cè)重的數(shù)字化為主的,,RTU主要側(cè)重是測(cè)量;
3,、在90年代隨著危機(jī)的發(fā)展我們說綜自變電站,實(shí)現(xiàn)了“四遙”,;
4,、隨著中國(guó)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到2000年前,數(shù)字化逐步進(jìn)入到數(shù)字變電站,;
5,、智能變電站,,2008年前后,數(shù)字變電站發(fā)展到智能電網(wǎng)概念,,國(guó)家也提出打造堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng),,這個(gè)時(shí)候就提出在數(shù)字化變電站發(fā)展智能變電站。這個(gè)變電站最基本的特征就是在監(jiān)測(cè),,在傳統(tǒng)智能變電站的基礎(chǔ)上引入了監(jiān)測(cè),,也就是除了運(yùn)行參數(shù)可視化,還有主設(shè)備的可視化,、數(shù)字化,。
智慧變電站實(shí)施背景與步驟
智慧變電站也是剛剛提出來,去年年底,,今年年初,,國(guó)家電網(wǎng)推出能源互聯(lián)網(wǎng)和泛在電力互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,提出建設(shè)下一代的智慧變電站,,今天主要講智慧變電站,。智慧變電站最主要的特征大量的互聯(lián)網(wǎng)的有光纖和集中互聯(lián)比如說5G等,這個(gè)智慧變電站領(lǐng)域更加延伸,,我們說延伸了末端,,設(shè)備的末端,還有高級(jí)應(yīng)用,。
簡(jiǎn)單回顧一下,,變電站自動(dòng)化主要經(jīng)歷五個(gè)階段,目前國(guó)網(wǎng)智慧變電站實(shí)施背景,,2019年國(guó)網(wǎng)公司提出的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng),,主要是打造成堅(jiān)強(qiáng)的能源互聯(lián)網(wǎng)以泛在電力互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為主要的建設(shè)對(duì)象,。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)在國(guó)際上具有很大的影響力,,這是一個(gè)提出智慧變電站的背景。
國(guó)網(wǎng)提出智慧變電站實(shí)施步驟,,從2017年12月份,,第三代智能變電站開始,智能變電站主要是形成保護(hù)和自動(dòng)化兩個(gè)方案,。2018年6月份就在湖南的長(zhǎng)沙50萬的云田站試點(diǎn),,2019年3月份國(guó)家過調(diào)和設(shè)備庫,原來主要是國(guó)家調(diào)過來的,,原來智慧變電站引入泛在互聯(lián)網(wǎng)的概念,,可視化等等概念,所以2019年3月份國(guó)家提出智慧變電站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),,是由國(guó)家中心和國(guó)網(wǎng)設(shè)備庫共同發(fā)布的,。
按照計(jì)劃2019年7月將推進(jìn)智慧變電站的試點(diǎn)建設(shè),。大家關(guān)注國(guó)家電網(wǎng)也知道我們國(guó)家6月份,國(guó)家電網(wǎng)第三批招標(biāo)的時(shí)候,,已經(jīng)把全國(guó)大概16個(gè)試點(diǎn)江蘇有一個(gè),,江蘇常州變電站也是錄入智慧變電站的試點(diǎn),2019年7月全面啟動(dòng)國(guó)網(wǎng)下一代智慧變電站試點(diǎn)建設(shè),,這是我們國(guó)家電網(wǎng),。南方電網(wǎng)提出叫“數(shù)字化電網(wǎng)”意思也大同小異。
2019年按照規(guī)劃,,2019年12月試點(diǎn)站要投入運(yùn)行,,如果運(yùn)行成功國(guó)家電網(wǎng)要全面推進(jìn)智慧變電站的運(yùn)行。這是一個(gè)進(jìn)程,,目前已編制《已投運(yùn)智能變電站改造優(yōu)化措施》,,分兩個(gè):一個(gè)是已投運(yùn)是怎么改造,第二個(gè)是變電站完善提升試點(diǎn)設(shè)計(jì)原則,。第二就是對(duì)試點(diǎn),,完成了《試點(diǎn)技術(shù)方案》,這個(gè)已經(jīng)實(shí)施了,。第六個(gè)就是明確智慧變電站的發(fā)展方向,、確定了試點(diǎn)項(xiàng)目,7個(gè)變電站大概7個(gè)變電站的試點(diǎn)項(xiàng)目,。國(guó)家電網(wǎng)正在按照這個(gè)步驟全面推進(jìn)整個(gè)智慧變電站的建設(shè),。
智慧變電站關(guān)鍵點(diǎn)原則、方案以及關(guān)鍵技術(shù)
第一,、以原則“四化”為發(fā)展,,一個(gè)就是采集數(shù)字化,現(xiàn)在數(shù)字化已經(jīng)實(shí)現(xiàn),,主要是現(xiàn)在測(cè)試運(yùn)行,,下一步數(shù)字化是圍繞設(shè)備的數(shù)字化,原來不知道變壓器的運(yùn)行狀態(tài),,現(xiàn)在就可以了解,。第二傳輸網(wǎng)絡(luò)化,這個(gè)網(wǎng)絡(luò)化剛才講一個(gè)有線一個(gè)無線,,包括國(guó)網(wǎng)專用,。還有一個(gè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化,這個(gè)是出了100多個(gè)標(biāo)準(zhǔn),。還有一個(gè)就是運(yùn)檢智能化,。這個(gè)最大的變化就是智慧運(yùn)維提高比較大。
“四個(gè)有利于”第一個(gè)有利于電網(wǎng)更安全;有利于設(shè)備可靠性,;有利于運(yùn)檢更高效;有利于全壽命成本最優(yōu),。我們講了全設(shè)備進(jìn)行管理,,在智慧變電站基礎(chǔ)上提出了全生命成本的最優(yōu)。
治理原則:1,、一次設(shè)備,,一個(gè)防火防爆、本質(zhì)安全,、免,、少維護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,、狀態(tài)感知,、綠色環(huán)保,對(duì)于一次設(shè)備來說,。還有具體的對(duì)于材料,,材料什么樣的技術(shù)路線、材料什么樣的免維護(hù)設(shè)備,,采用什么樣的標(biāo)準(zhǔn),,特別是對(duì)狀態(tài)感知,特別是狀態(tài)感知,,這個(gè)是為下一步的智能運(yùn)維來服務(wù),,當(dāng)然還有一個(gè)綠色環(huán)保,在綠色環(huán)保明確了應(yīng)用化的應(yīng)用,。
對(duì)于二次系統(tǒng)要求安全可靠,、共享融合、靈活高效,、智能互動(dòng),。隨著智慧變電站人類干預(yù)越來越少,智能互動(dòng)越來越重要,。具體對(duì)線路保護(hù)采用就地化保護(hù)和常規(guī)保護(hù)裝置,,這個(gè)主要考慮到平價(jià)。第二個(gè)常規(guī)采樣,,還有常規(guī)跳閘,,第三安裝于就地設(shè)備艙或保護(hù)小時(shí)。國(guó)家電網(wǎng)前幾年做了大量工作,,把六保零工作全面推進(jìn),。第二個(gè)是母線、變壓器保護(hù),還有35/10KV間隔保護(hù),。
二次系統(tǒng)的戶內(nèi)變電站整體構(gòu)架,,這個(gè)跟傳統(tǒng)的差不多,就是擴(kuò)展了流動(dòng),。這個(gè)是戶外變電站整體的構(gòu)架,,戶外就是強(qiáng)調(diào)了安全、就地的設(shè)備艙,。這次在我們智慧變電站里面對(duì)于弧光保護(hù)提出了比較高的要求,。
這個(gè)測(cè)控方案,這個(gè)方案在智慧變電站里面把測(cè)控方案提出了一個(gè)冗余,,在這次整個(gè)智慧變電站對(duì)于測(cè)控網(wǎng)提出一個(gè)冗余的概念,,主要是為了提升變電站可靠性,再一個(gè)就是智慧變電站減少人的干預(yù),,減少人的干預(yù)以后對(duì)于整個(gè)智慧變電站控制,,等會(huì)兒我們講控制、可靠性那就有了,。所以測(cè)控這一塊兒就是冗余測(cè)控的概念,。這是我們集群測(cè)控+雙重化。由于時(shí)間關(guān)系不展開了,。
這是一個(gè)多功能的測(cè)控方案,,測(cè)控提出了一個(gè)PMA的概念,原來我們DMU是單獨(dú)安裝的,,在整個(gè)的穩(wěn)控里面獨(dú)立安裝,。這次我們?cè)谥腔圩冸娬窘鉀Q方案里面提了。
這一個(gè)就是剛才我們講了一次設(shè)備,、二次修理,,第三就是輔助系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)分消防和安放,,還有在機(jī)監(jiān)測(cè),。這里面提出了主輔統(tǒng)一平臺(tái),原來我們變電站建工系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的建工系統(tǒng)跟遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)不相連,,這里面有一個(gè)輔助系統(tǒng),,輔助系統(tǒng)控制系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái),當(dāng)然考慮到安全因素,,我們?cè)谧冸娬据o助系統(tǒng)有一個(gè)隔離,。
再一個(gè)運(yùn)維一體化,剛才講運(yùn)維就是智能變電站,,把變電站設(shè)備狀態(tài)引進(jìn)來,,智慧變電站對(duì)設(shè)備的狀態(tài)提出更高更具體的要求,特別是智慧變電站我們引入了巡檢機(jī)器人,在線檢測(cè),。
再一個(gè)管理智能化一個(gè)管理智能化集中監(jiān)控遠(yuǎn)方的運(yùn)維,。這是一個(gè)輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),這里面看到了我們跟調(diào)度跟變電站自動(dòng)化,,跟調(diào)度跟消費(fèi)跟輔助監(jiān)控,,輔助監(jiān)控包括利潤(rùn),這里面投入已經(jīng)很清晰的都描述了,,包括它的感覺,包括重壓加力,。
再一個(gè)就是土建設(shè)計(jì),,這個(gè)智慧變電站對(duì)土建也提出來里面一個(gè)統(tǒng)一的核心基礎(chǔ),這里面最重要就是一個(gè)予以支持,。予以支持可以移動(dòng),,第二現(xiàn)場(chǎng)安裝更方便,節(jié)約了時(shí)間,、節(jié)約了土地,。還有差異化房間的配置等等。
這是我們研制的根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司,,智慧變電站要求我們研制各種各樣預(yù)制系統(tǒng),。再一個(gè)就是智能管控,這里面主要從安全的角度,,這個(gè)里面有一個(gè)重要的概念就是我們智慧變電站有一個(gè)重要的概念,,剛才我們講了智能巡檢、全面檢視,,另外一個(gè)重要的就是一鍵順控,,根據(jù)你操作流程全部自動(dòng)的完成,減少人為的干預(yù),。這個(gè)智慧變電站對(duì)我們智能管控提高了很高的條件,。
這是我們二次智能運(yùn)維軟件的構(gòu)架,它主要分兩層一個(gè)是主站還有變電站,,這里面描述了我們的信息,,第一平臺(tái)數(shù)據(jù)采集等等。再一個(gè)智能管控的系統(tǒng)的一個(gè)方案,。再一個(gè)泛在物聯(lián)的智慧變電站自動(dòng)化,,這是一個(gè)本地系統(tǒng),從設(shè)備層分三層四層,,一個(gè)設(shè)備層,、終端層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層,,設(shè)備層主要是一次設(shè)備還有二次還有輔助設(shè)備,。網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層,,這個(gè)基于泛在物聯(lián)的變電站這個(gè)系統(tǒng)很全面,,我就不展開講了。
這是一個(gè)系統(tǒng)構(gòu)架,、還有一體化建模,,這個(gè)是我們智慧變電站很重要的一個(gè),也是比較關(guān)鍵的技術(shù),。智慧變電站主要是高級(jí)場(chǎng)景:3D場(chǎng)景化之類的,。這是可視化,這是遠(yuǎn)程一級(jí)順控的,,這是設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)評(píng)估,。
剛才講了智慧變電站,由于時(shí)間關(guān)系我們只能粗略把整個(gè)國(guó)網(wǎng)下一步推展,,開展智慧變電站跟大家匯報(bào)一下:關(guān)鍵技術(shù)是智能巡檢,,還有一建順控,還有高級(jí)應(yīng)用,。風(fēng)電場(chǎng)智慧變電站有幾點(diǎn):一個(gè)是儲(chǔ)能,,在這個(gè)基礎(chǔ)上把儲(chǔ)能進(jìn)入整個(gè)智慧變電站。
由于時(shí)間關(guān)系,,介紹比較匆忙,,主要跟大家介紹我們國(guó)網(wǎng)下一個(gè)智慧變電站關(guān)鍵技術(shù),這個(gè)對(duì)大家?guī)硪恍┬畔?,另外?duì)風(fēng)電場(chǎng)變電站自動(dòng)化特殊的應(yīng)用給大家做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹,。謝謝大家。