9月19日,國電南京自動化股份有限公司研究院副院長唐平在2019 第十二屆中國(江蘇)國際風電產業(yè)發(fā)展高峰論壇上從變電站自動化" target="_blank">變電站自動化發(fā)展歷史,、智慧變電站實施背景與步驟,、智慧變電站設計原則、方案以及關鍵的技術,、風電場智慧變電站的應用四方面為大家進行主題分享《風電場智慧變電站關鍵技術》。
以下為發(fā)言實錄:
唐平:各位嘉賓大家上午好,2019 第十二屆中國(江蘇)國際風電產業(yè)發(fā)展高峰論壇影響力越來越大,,感謝這個論壇為我們提供好的平臺,讓我們在平臺上面有機會交流,。
今天給大家?guī)眍}目《風電場智慧變電站的關鍵技術》,主要從四個方面來講述:第一,、變電站自動化發(fā)展歷史;第二,、智慧變電站實施背景與步驟,;第三、智慧變電站設計原則,、方案以及關鍵的技術,;第四個、風電場智慧變電站的應用,。
變電站自動化發(fā)展歷程
近兩年以來,,關于智能電網的話題,我們叫智慧變電站,,其實這個演變分為五步,,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,,通過遠方的控制終端,把現場的信息輸送到變電站自動化里面,;
2,、綜自變電站,這個是以保護和側重的數字化為主的,,RTU主要側重是測量,;
3、在90年代隨著危機的發(fā)展我們說綜自變電站,,實現了“四遙”,;
4、隨著中國自動化技術發(fā)展到2000年前,,數字化逐步進入到數字變電站,;
5,、智能變電站,2008年前后,,數字變電站發(fā)展到智能電網概念,,國家也提出打造堅強的智能電網,這個時候就提出在數字化變電站發(fā)展智能變電站,。這個變電站最基本的特征就是在監(jiān)測,,在傳統(tǒng)智能變電站的基礎上引入了監(jiān)測,也就是除了運行參數可視化,,還有主設備的可視化,、數字化。
智慧變電站實施背景與步驟
智慧變電站也是剛剛提出來,,去年年底,,今年年初,國家電網推出能源互聯網和泛在電力互聯網的基礎上,,提出建設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網的有光纖和集中互聯比如說5G等,,這個智慧變電站領域更加延伸,,我們說延伸了末端,設備的末端,,還有高級應用,。
簡單回顧一下,變電站自動化主要經歷五個階段,,目前國網智慧變電站實施背景,2019年國網公司提出的堅強智能電網和泛在電力物聯網,,主要是打造成堅強的能源互聯網以泛在電力互聯網為基礎,,以堅強智能電網為主要的建設對象。堅強智能電網在國際上具有很大的影響力,,這是一個提出智慧變電站的背景,。
國網提出智慧變電站實施步驟,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和自動化兩個方案。2018年6月份就在湖南的長沙50萬的云田站試點,,2019年3月份國家過調和設備庫,,原來主要是國家調過來的,原來智慧變電站引入泛在互聯網的概念,,可視化等等概念,,所以2019年3月份國家提出智慧變電站相關標準,,是由國家中心和國網設備庫共同發(fā)布的。
按照計劃2019年7月將推進智慧變電站的試點建設,。大家關注國家電網也知道我們國家6月份,,國家電網第三批招標的時候,已經把全國大概16個試點江蘇有一個,,江蘇常州變電站也是錄入智慧變電站的試點,,2019年7月全面啟動國網下一代智慧變電站試點建設,這是我們國家電網,。南方電網提出叫“數字化電網”意思也大同小異,。
2019年按照規(guī)劃,2019年12月試點站要投入運行,,如果運行成功國家電網要全面推進智慧變電站的運行,。這是一個進程,目前已編制《已投運智能變電站改造優(yōu)化措施》,,分兩個:一個是已投運是怎么改造,,第二個是變電站完善提升試點設計原則。第二就是對試點,,完成了《試點技術方案》,,這個已經實施了。第六個就是明確智慧變電站的發(fā)展方向,、確定了試點項目,,7個變電站大概7個變電站的試點項目。國家電網正在按照這個步驟全面推進整個智慧變電站的建設,。
智慧變電站關鍵點原則,、方案以及關鍵技術
第一、以原則“四化”為發(fā)展,,一個就是采集數字化,,現在數字化已經實現,主要是現在測試運行,,下一步數字化是圍繞設備的數字化,,原來不知道變壓器的運行狀態(tài),現在就可以了解,。第二傳輸網絡化,,這個網絡化剛才講一個有線一個無線,包括國網專用,。還有一個設備標準化,,這個是出了100多個標準。還有一個就是運檢智能化,。這個最大的變化就是智慧運維提高比較大,。
“四個有利于”第一個有利于電網更安全,;有利于設備可靠性;有利于運檢更高效,;有利于全壽命成本最優(yōu),。我們講了全設備進行管理,在智慧變電站基礎上提出了全生命成本的最優(yōu),。
治理原則:1,、一次設備,一個防火防爆,、本質安全,、免、少維護,、標準設備,、狀態(tài)感知、綠色環(huán)保,,對于一次設備來說,。還有具體的對于材料,材料什么樣的技術路線,、材料什么樣的免維護設備,,采用什么樣的標準,特別是對狀態(tài)感知,,特別是狀態(tài)感知,,這個是為下一步的智能運維來服務,當然還有一個綠色環(huán)保,,在綠色環(huán)保明確了應用化的應用,。
對于二次系統(tǒng)要求安全可靠、共享融合,、靈活高效,、智能互動。隨著智慧變電站人類干預越來越少,,智能互動越來越重要,。具體對線路保護采用就地化保護和常規(guī)保護裝置,,這個主要考慮到平價,。第二個常規(guī)采樣,還有常規(guī)跳閘,,第三安裝于就地設備艙或保護小時,。國家電網前幾年做了大量工作,把六保零工作全面推進,。第二個是母線,、變壓器保護,,還有35/10KV間隔保護。
二次系統(tǒng)的戶內變電站整體構架,,這個跟傳統(tǒng)的差不多,,就是擴展了流動。這個是戶外變電站整體的構架,,戶外就是強調了安全,、就地的設備艙。這次在我們智慧變電站里面對于弧光保護提出了比較高的要求,。
這個測控方案,,這個方案在智慧變電站里面把測控方案提出了一個冗余,在這次整個智慧變電站對于測控網提出一個冗余的概念,,主要是為了提升變電站可靠性,,再一個就是智慧變電站減少人的干預,減少人的干預以后對于整個智慧變電站控制,,等會兒我們講控制,、可靠性那就有了。所以測控這一塊兒就是冗余測控的概念,。這是我們集群測控+雙重化,。由于時間關系不展開了。
這是一個多功能的測控方案,,測控提出了一個PMA的概念,,原來我們DMU是單獨安裝的,在整個的穩(wěn)控里面獨立安裝,。這次我們在智慧變電站解決方案里面提了,。
這一個就是剛才我們講了一次設備、二次修理,,第三就是輔助系統(tǒng),。輔助系統(tǒng)分消防和安放,還有在機監(jiān)測,。這里面提出了主輔統(tǒng)一平臺,,原來我們變電站建工系統(tǒng)是一個獨立的建工系統(tǒng)跟遠方調度系統(tǒng)不相連,這里面有一個輔助系統(tǒng),,輔助系統(tǒng)控制系統(tǒng)作為一個統(tǒng)一的平臺,,當然考慮到安全因素,我們在變電站輔助系統(tǒng)有一個隔離,。
再一個運維一體化,,剛才講運維就是智能變電站,把變電站設備狀態(tài)引進來,智慧變電站對設備的狀態(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器人,,在線檢測。
再一個管理智能化一個管理智能化集中監(jiān)控遠方的運維,。這是一個輔助系統(tǒng)的結構,,這里面看到了我們跟調度跟變電站自動化,跟調度跟消費跟輔助監(jiān)控,,輔助監(jiān)控包括利潤,,這里面投入已經很清晰的都描述了,包括它的感覺,,包括重壓加力,。
再一個就是土建設計,這個智慧變電站對土建也提出來里面一個統(tǒng)一的核心基礎,,這里面最重要就是一個予以支持,。予以支持可以移動,第二現場安裝更方便,,節(jié)約了時間,、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國網公司,,智慧變電站要求我們研制各種各樣預制系統(tǒng)。再一個就是智能管控,,這里面主要從安全的角度,,這個里面有一個重要的概念就是我們智慧變電站有一個重要的概念,剛才我們講了智能巡檢,、全面檢視,,另外一個重要的就是一鍵順控,根據你操作流程全部自動的完成,,減少人為的干預,。這個智慧變電站對我們智能管控提高了很高的條件。
這是我們二次智能運維軟件的構架,,它主要分兩層一個是主站還有變電站,,這里面描述了我們的信息,第一平臺數據采集等等,。再一個智能管控的系統(tǒng)的一個方案,。再一個泛在物聯的智慧變電站自動化,這是一個本地系統(tǒng),,從設備層分三層四層,,一個設備層,、終端層,、網絡層,、平臺層,設備層主要是一次設備還有二次還有輔助設備,。網絡層,、平臺層,這個基于泛在物聯的變電站這個系統(tǒng)很全面,,我就不展開講了,。
這是一個系統(tǒng)構架、還有一體化建模,,這個是我們智慧變電站很重要的一個,,也是比較關鍵的技術。智慧變電站主要是高級場景:3D場景化之類的,。這是可視化,,這是遠程一級順控的,這是設備狀態(tài)的監(jiān)測評估,。
剛才講了智慧變電站,,由于時間關系我們只能粗略把整個國網下一步推展,開展智慧變電站跟大家匯報一下:關鍵技術是智能巡檢,,還有一建順控,,還有高級應用。風電場智慧變電站有幾點:一個是儲能,,在這個基礎上把儲能進入整個智慧變電站,。
由于時間關系,介紹比較匆忙,,主要跟大家介紹我們國網下一個智慧變電站關鍵技術,,這個對大家?guī)硪恍┬畔ⅲ硗鈱︼L電場變電站自動化特殊的應用給大家做一個簡單的介紹,。謝謝大家,。