“智能電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢和方向，智能變電站是智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)的一個裝備，是智能電網(wǎng)重要的基礎(chǔ)和支撐。那么電工裝備將如何滿足智能電網(wǎng)?如何滿足能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求?最后還要落到實處，那就是裝備。”劉有為先生在會上表示。

2015年9月7日，中國國際能源峰會在順義拉開帷幕，9日上午中國電力科學研究院技術(shù)戰(zhàn)略研究中心副主任劉有為先生在會上發(fā)表了對智能變電站技術(shù)和發(fā)展的獨到見解。

新一代智能變電站的概念

新一代智能變電站的基本思路：第一、要實現(xiàn)變電站測量控制，保護、控制、計量、監(jiān)測全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一全站信息流，過去是各玩各的，比如我們監(jiān)測，單獨組一個網(wǎng)，計量單獨組一個網(wǎng)，這個在變電站越做越難，風險越來越大，這個我們要統(tǒng)一。第二、在保證功能性和可靠性前提下，強調(diào)專業(yè)融合，我們把二次設(shè)備數(shù)量大量減少了，甚至比傳統(tǒng)的數(shù)字化變電站還要少。比如我們把一些計量的功能跟測算的功能合并在一塊給大家進行匯報。第三、應(yīng)用了新的技術(shù)，當然現(xiàn)在還有爭議。因為DCB，就是隔離斷路器可以大大的減少變電站的占地，原來可能三個設(shè)備的位置，變成一個設(shè)備，還有電子互感器，過去電子互感器從2009年開始應(yīng)用電子互感器，事故很高，后來有一個成熟期，電子互感器可靠性有所提升，但是還沒有達到常規(guī)互感器的水平，到現(xiàn)在怎么用，還是有爭議的。主要設(shè)備功能進行了提升，根據(jù)以前的教訓進行提升。

第一、實施運行監(jiān)視與控制功能。第二、支持智能告警，過去我們有告警，智能告警是什么概念?我們加了很多傳感器，比過去告警方式和告警的意義會有一些擴展。第三、支持數(shù)據(jù)控制，這也是中國特色，過去我們220kV以上，是一步一步要人到現(xiàn)場看，開關(guān)合到位沒有，再進行下一步的操作?，F(xiàn)在數(shù)據(jù)控制，靠傳感器完成這個事，這樣效率大大提高，過去可能操作需要半小時，甚至更長時間，現(xiàn)在可能就搞定了。這個在北京的一個站做了實驗，反映非常好，大大提高了電網(wǎng)的可靠性。從這個意義角度上講，這個功能跟我們智能電網(wǎng)是完全吻合的。第四、支持在線校驗。

我們增加了一區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機。它兼做PMU數(shù)據(jù)集中器，原來專門有一個PMU集中其，這個還有爭議，目前還沒有完全的定案。第二、向主站保送實時運行控制數(shù)據(jù)，其他非實時數(shù)據(jù)，計量數(shù)據(jù)，狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過二區(qū)網(wǎng)關(guān)，一區(qū)網(wǎng)關(guān)主要是電壓、電流、PMU的數(shù)據(jù)等等，用于實時控制的數(shù)據(jù)，比如重要告警，開關(guān)的位置等等信息。第三、接收主站控制指令，包含無功能控制策略功能擴展。這是一敘網(wǎng)關(guān)的功能。

二區(qū)網(wǎng)關(guān)，國內(nèi)從安全一區(qū)和安全二區(qū)，一區(qū)安全度要求比較高，二區(qū)向主站保送非實時控制數(shù)據(jù)，包括向主站傳輸?shù)墓收蠄蟾?，向主站報告站點數(shù)據(jù)。

除了這個以外，加了一個綜合應(yīng)用服務(wù)和，這個服務(wù)器，兼做III和IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機。第二、向生產(chǎn)MIS保送設(shè)備狀態(tài)信息。第三、站內(nèi)電源及輔助設(shè)備監(jiān)控和管理。第四、全站二次設(shè)備狀態(tài)分析和告警，新一代站二區(qū)加了一些自檢功能，站端可以看到是什么一個狀態(tài)，主要是裝置工作的電源、電壓，包括它的重要的芯片的溫度，CPU的溫度，這些都是關(guān)系到設(shè)備重要的安全信息，而且也是不需要傳感器，本身就具有自己的功能，進行集中傳輸和評估。我們電能質(zhì)量數(shù)據(jù)管理及分析。我們判斷以后電能質(zhì)量這個問題越來越嚴重，現(xiàn)在看電能質(zhì)量這個問題不是很突出。

新一代智能變電站研究情況

為什么我們判斷越來越嚴重?第一、現(xiàn)在直流越來越多了。第二、現(xiàn)在新能源，包括光伏、風電。這些都有直流環(huán)節(jié)，不管是風電的14點幾赫茲，最后轉(zhuǎn)成直流，光伏本身就是直流，所有的直流變交流。另外，它滲透到電源端，這是電源方面的形式比較嚴峻。另外，我們用電的負荷也是直流比例越來越高，包括現(xiàn)在空調(diào)都是變頻的，包括計算機。這電源形式比較復雜，另外要求越來越高。像新的標準里面，過去我們關(guān)注三次諧波，四次諧波，現(xiàn)在最高到五十次諧波，這個要求非常高。剛才講的是擺在站端的服務(wù)，是和電網(wǎng)進行交互的。

間隔層設(shè)備及功能。監(jiān)控裝置，包括軟件、硬件，常規(guī)測控功能，支持四遙。兼有非關(guān)口計量功能，把過去很多計量表計的功能完成，因為測控裝置實際上就是一個算法的問題，把這個功能集成在這個測控裝置里邊，讓一個裝置承擔很多功能，它從物理上是一個設(shè)備，邏輯上承載了多個設(shè)備的功能。有非關(guān)口計量，我們?nèi)ツ暝?013年的新一代站里面，把這個功能集成在測控裝置里面。硬件上級湖沒有什么大的改動。另外，支持同期操作，這個是擴展的一個功能。另外，也有PMU的功能，實際深PMU也是，我們算向量，它通過同步，也可以把PMU的功能實現(xiàn)。這個PMU同樣也是有爭議的。特別是我們國調(diào)擔心這個裝置里面，這么多工藝，和PMU的工藝是不是能很準確的完成這個功能。一些廠家做完，在中國電科院做測試的時候是沒有問題的，后續(xù)怎么弄?一個是利用我們制造企業(yè)設(shè)備的可靠性，到底處理能力是否能達到這個水平?第二、取決于領(lǐng)導的決策，我們現(xiàn)在在測控裝置里面，集成了這種功能。冷外，支持帶時標數(shù)據(jù)上送的功能，支持間隔級智能聯(lián)閉鎖的功能。

現(xiàn)在智能變電站發(fā)展包括以后智能電網(wǎng)發(fā)展過程中，電網(wǎng)跟裝備之間的關(guān)系變得復雜了。過去裝備的一個標準規(guī)范的很清楚，拿來就能用?，F(xiàn)在裝備本身的從硬件來說，硬件接口很清楚，但是軟件接口現(xiàn)在變得模糊了。因為現(xiàn)在技術(shù)沒有達到那么成熟，所以現(xiàn)在國網(wǎng)公司沒有辦法，把聯(lián)調(diào)做的很重要，本來把硬件接口放清楚，軟件接口放清楚，接在一起有能工作，不需要任何太多的工作?，F(xiàn)在智能電網(wǎng)一些新發(fā)展的設(shè)備還遠遠沒有到所謂的即插即用，盡管我們老說即插即用，所以理念跟現(xiàn)實的距離太大了，理念講的太多了。這也是對裝備的一個考驗，有的時候因為這樣一個政策，影響到很多廠家。比如把這個集成的功能交給自設(shè)備了，過去電子互感器是銷售給電網(wǎng)，現(xiàn)在變成一次廠家了，因為一次廠家也要開發(fā)這個電子互感器，所以這個還是有很大的影響。

另外，站域保護裝置，這是一個新的設(shè)備。所謂保護，層次化保護，跟過去的保護有一個概念的變化，一個是具有安穩(wěn)裝置的功能，另外它作為一個后備保護的功能，還有具備備自投的功能。這些功能在2013年做了以后，已經(jīng)有這個功能，而且也是這樣調(diào)試的，但是真正在電網(wǎng)公司，有的電網(wǎng)公司有另外一套安網(wǎng)裝置，兩套相伴運行。從這個也可以看到，我們在標準化方面，大家還是有顧忌的。我們經(jīng)過一段時間盲目的創(chuàng)新之后，大家還得回歸理性，很多東西還是要慢慢的來。110kv兼有冗余保護功能，兼有廣域保護控制子站功能，還沒有完全的立項。

我們重要的一個裝置，動態(tài)記錄裝置，主要記錄變電站整個用電過程中的三態(tài)數(shù)據(jù)，站態(tài)、穩(wěn)態(tài)、動態(tài)的數(shù)據(jù)。同時，同臺記錄裝置要求把保護動作的邏輯記下來。