【摘要】：隨著社會經濟的發展，能源短缺問題日益嚴峻、能源結構性矛盾日益突出，供電可靠性要求不斷提高，用戶服務需求更加多樣性，電網運營管理面臨巨大的挑戰，在這樣的背景下智能電網應運而生，其核心價值是使電網更可靠、更堅強、更經濟、更高效、更安全。智能電網的發展也是為了保障能源安全、應對氣候變化、促進節能減排、發展低碳經濟、提高服務水平。在智能變電站建設過程中我們不斷提高技術水平和施工的工藝水準。本文是對智能電網的一些淺顯的研究與分析。

　　【關鍵字】：智能電網,經濟,安全

　　1、引言：

　　在能源危機和氣候全球變暖問題的背景下，智能電網的建設是國家發展的必然趨勢，是國家與社會的安定的必要因素。智能電網的新特性主要體現在“新能源、新客戶、新電網”。我國計劃到2020年可再生能源發電比例達到15%，將給電網接入、輸電、配電、調度和運行帶來全新的變化。智能電網是全新的技術體現，其電氣設備的安裝也區別于傳統變電站，下面就智能電網本身的特性要求再基于現場施工對智能電網電器安裝進行研究分析。

　　2、智能變電站設備的介紹

　　智能電網一次設備是指利用傳感器、微型處理器、數字通信系統等技術，對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監測、控制，并通過高級應用軟件把獲取的數據進行分析、挖掘，實現高壓設備的測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化和信息互動化，從而優化電網的運行和管理。一次設備主要包括智能組件、智能高壓開關、智能電子式互感器等。

　　智能電網的二次設備用于實現對一次設備的控制、保護、監測、計量等功能，其特征是通過裝置自身的處理器，能夠完成數據的采集、接受或處理，控制指令的接受或發送控制指令，實現裝置自診斷、在線分析決策、協同互動等高級應用功能，同時對變電站進行風險評估、故障定位、故障自愈，最終實現設備運行和供電可靠性的提高。

　　3、建造智能變電站的意義

　　隨著國家十二五戰略計劃的發展，國家工業，農業以及居民用電飛速上升，2011年，夏季未到，電荒的報道已經頻頻出線在新聞媒體中。由于我國自身能源分布的不均衡，電能的長距離超高電壓輸送成為必然選擇，而這將對我國復雜的電網系統提出了更高的要求，為了保證只能電網安全以及電能質量，智能變電站將是我國未來電網中的重要一環。因為智能變電站與常規變電站相比，有著如下優勢：

　　1)智能變電站的設計中，強調資源節約、環境友好、低碳節能，更加符合我國國情以及國網發展計劃。

　　2)智能變電站由于采用了智能技術、互動技術等，使得站內信息可以達到高度共享。采用新型保護與控制技術，對于信息采集與處理，更加高效與靈活，保證電網的安全運行。

　　3)擴建性強，方便變電站升級以及維護。

　　4、現場施工過程研究分析

　　4.1、 工程建設意義

　　中新天津生態城是中國、新加坡兩國政府間重要的戰略性合作項目，生態城智能電網試點項目是國內首個進入實質性建設的智能電網綜合示范工程，是天津電網智能化發展規劃中的標志性工程。中新生態城智能電網綜合示范工程的建設，將有力促進生態城資源優化配置，提高可再生能源的利用效率和管理水平，滿足生態城經濟社會全面、協調、可持續發展要求，并為今后的智能電網及智能變電站建設積累經驗。

　　4.2、 選用智能化設備

　　現階段國內數字化變電站大多在現有的敞開式設備或GIS設備上附加智能終端予以解決開關設備的智能化問題，生態城變電站選用的是河南平高東芝高壓開關有限公司生產的全封閉組合電器(GIS)，將斷路器、隔離開關、電子式電流互感器進行集成，通過智能控制柜引出數字接口與遠方系統連接，實現了智能控制操作、在線監測報警，并按照IEC61850標準進行數據通信。

　　選用合肥ABB開關有限公司的變壓器，安裝變壓器氣體在線監測系統，油色譜在線監測系統，經光纖接入GOOSE網。

　　4.3、 設備安裝情況分析

　　生態城110kV變電站是天津地區首個智能變電站的實體建設工程，最終規模為主變3×50000kVA，電壓等級為110/10kV;本期規模2×50000kVA，電壓等級110/10kV。110kV、10kV出線全部采用電纜方式。變電站基于IEC61850通信規約的智能化無人值班站建設。全站采用集繼電保護、測量、信號、控制措施、遠東功能的綜合自動化系統，站內實現遙測、遙信、遙控、遙調、遙視“五遙”功能。

　　由于為智能變電站，選用的設備大多不是傳統變電站所用的電氣設備，而是新型的智能電氣設備，所以一些電氣設備的安裝必須采用新的工藝方法。10千伏開關柜選為DKSC型固定式開關柜，柜內保護保護裝置以往是要求設備廠家在本廠將裝置進行組裝，最后運抵現場進行安裝、調試。本工程10千伏開關柜智能終端的安裝采用先調試、后安裝的方法。

　　智能變電站與常規變電站的另一個區別還在于二次控制電纜上，常規變電站有相當多控制電纜，施工過程中不僅花費大量的人力，而且工程造價方面也比較高。而在此站的建設中，光纖的大量使用是此次智能變電站建設中的特點之一，光纖傳輸數據容量大，傳輸距離長，損耗小，且不受電磁干擾。生態城智能變電站大量采用光纖、光纜代替控制電纜，但是由于光纖與光纜在施工方面要求比較嚴格，光纖質地脆機械強度差，彎曲半徑不能過小。并且國內沒有相應的規程規范，此次施工全國尚屬首次，所以施工難度大。經過不斷研究，最終采用保護性敷設法，對光纜路徑上進行安裝保護槽盒進行加固，在光纜進入保護盤與設備對接時采用線軸進行保護，保證光纖的傳輸穩定。

　　4.4、網絡配置

　　對于網絡配置方面，生態城采用雙網配置，即采用GOOSE網和SV網，110kV線路、母差和變壓器裝置使用直采直跳形式，低壓保護與低周之間通過站控層GOOSE傳輸信號，測控裝置采用SV和GOOSE共網，從而保證信息的可靠采集與傳遞，最終保證智能變電站的可靠運行。

　　4、總結

　　智能變電站將發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節緊密的銜接起來，是我國實現能源轉換和控制的核心平臺之一，并且隨著科技的不斷進步，智能變電站符合易擴展、易升級、易改造、易維護的工業化應用要求，能降低其全壽命周期內工程總體投資。生態城110kV變電站的建成投運，可以大幅地提升設備智能化水平和電網運行的可靠性，實現無人值班和設備操作的自動化，最終提高資源使用和生產管理效率，使電網運行更加經濟、節能和環保，為我國國民經濟發展做出貢獻。

　　參考文獻：

　　[1] 許曉慧. 智能電網導論. 中國電力出版社.2010

　　[2] 鐘連憲. 智能變電站技術與應用.中國電力出版社.2010

　　[3] 秦立軍、馬其燕.智能配電網及其關鍵技術.中國電力出版社.2010