山西電網(wǎng)一次設(shè)備智能化建設(shè)

侯 濱

(山西電能工程招標(biāo)代理有限公司,山西太原 030001)

山西電網(wǎng)一次設(shè)備智能化建設(shè)

侯 濱

(山西電能工程招標(biāo)代理有限公司,山西太原 030001)

提出了具有靈活、清潔、安全、經(jīng)濟、友好等性能的智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)發(fā)展方向的觀點。介紹了智能電網(wǎng)的概念和功能特點,詳細闡述了山西電網(wǎng)一次設(shè)備智能化建設(shè)的研究進展,分析了山西電網(wǎng)智能化的發(fā)展趨勢和戰(zhàn)略部署。智能電網(wǎng)的建設(shè)是一項高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程,為此提出了積極有序地推進智能電網(wǎng)研究及建設(shè)的具體建議,并結(jié)合山西電網(wǎng)實際,指出山西電網(wǎng)以 “三思三晉”的工作方式和發(fā)展戰(zhàn)略,實現(xiàn)引領(lǐng)電力未來發(fā)展的宏偉戰(zhàn)略。

山西電網(wǎng);智能化;建設(shè)

0 引言

隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大,社會對環(huán)境保護、節(jié)能減排和可持續(xù)性發(fā)展的要求日益提高。同時,電力市場化進程的不斷推進以及用戶對電能可靠性和質(zhì)量要求的不斷提升,要求未來的電網(wǎng)必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng),能夠適應(yīng)多種能源類型發(fā)電方式的需要,能夠更加適應(yīng)高度市場化的電力交易的需要,能夠更加適應(yīng)客戶的自主選擇需要,進一步提高龐大的電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率和效益,提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為此,我國提出要建設(shè)靈活、清潔、安全、經(jīng)濟、友好的智能電網(wǎng),將智能電網(wǎng)視為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向。

目前,智能電網(wǎng)的研究與實踐尚處于起步階段,但是建設(shè)智能電網(wǎng)已經(jīng)成為世界電力行業(yè)的一種美好愿景,必將進一步推動電力工業(yè)的變革與進步。本文將對智能電網(wǎng)的概念、功能特點、山西電網(wǎng)建設(shè)智能電網(wǎng)研究進展及發(fā)展趨勢進行簡要分析,并對建設(shè)中國智能電網(wǎng)提出一些初步建議。

1 智能電網(wǎng)的概念及功能特點

智能電網(wǎng)就是將信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型電網(wǎng),它具有提高能源效率、減少對環(huán)境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少輸電網(wǎng)的電能損耗等多個優(yōu)點。

智能電網(wǎng)是以智能和技術(shù)為依托,全面體現(xiàn)于發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度等6個環(huán)節(jié)。中國的智能電網(wǎng)首先是一個堅強的電網(wǎng),其中,具有長距離、大容量、低損耗功效的特高壓電網(wǎng)技術(shù),將成為核心環(huán)節(jié)。智能主要體現(xiàn)在:可觀測,可控制,嵌入式自主處理技術(shù),實時分析,自適應(yīng),自愈。

為了實現(xiàn)可再生能源的集約化開發(fā)、遠距離輸送和高效利用,實現(xiàn)各類分布式電源、儲能裝置和用電設(shè)施并網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)化和電網(wǎng)運行控制智能化,就必須建設(shè)強大、堅固、有力、互動、高效、靈便的堅強智能電網(wǎng)。

2 山西電網(wǎng)一次設(shè)備智能化研究進展

山西省電力公司于2008年就開始了智能電網(wǎng)的建設(shè),對一次設(shè)備的智能電網(wǎng)的主要建設(shè)內(nèi)容為輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中心建設(shè)和變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中心建設(shè)。

2.1 山西省電力公司輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中心建設(shè)

山西省電力公司輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中心建設(shè)根據(jù)國家電網(wǎng)公司要求,按照國網(wǎng)公司、網(wǎng)省公司、地市公司三級進行建設(shè),既是輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)控平臺,又是輸電線路數(shù)據(jù)分析與指揮決策平臺。建設(shè)內(nèi)容如下。

a)功能規(guī)范和建設(shè)方案編制。受國家電網(wǎng)公司委托,山西省電力公司負責(zé)編制桿塔傾斜度在線監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)功能規(guī)范,并配合華東電力公司編制輸電線路在線增容監(jiān)測系統(tǒng)功能規(guī)范,配合中國電科院編制風(fēng)偏、導(dǎo)地線振動監(jiān)測系統(tǒng)功能規(guī)范。

根據(jù)國網(wǎng)公司要求,山西省將根據(jù)功能框架和實際需求,編制試點建設(shè)方案。

b)省公司和地市兩級輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中心。按照國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一要求,山西省負責(zé)建設(shè)山西電網(wǎng)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中心和省內(nèi)各地市狀態(tài)監(jiān)測中心。前期主要完成以下工作:建設(shè)統(tǒng)一接收平臺,統(tǒng)一通訊規(guī)約,實現(xiàn)所有輸電線路狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的集中接收、集中存放、集中管理;將現(xiàn)有的狀態(tài)監(jiān)測裝置接入系統(tǒng),先期將特高壓輸電線路的46套監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)接入,然后實現(xiàn)對省內(nèi)主要覆冰區(qū)、微氣象區(qū)、采空區(qū)、微風(fēng)振動區(qū)的集中監(jiān)控。

c)示范性輸電線路建設(shè)。為了科學(xué)合理地推進輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中心建設(shè),山西省在前期將捆綁超高壓和太原供電分公司作為試點單位,選擇1條已建成投運的1 000 kV特高壓輸電線路 “長南Ⅰ線”和3條具有代表性的輸電線路作為示范線路,實施全面狀態(tài)監(jiān)測,包括圖像視頻、微氣象、覆冰監(jiān)測、導(dǎo)線振動、桿塔傾斜、導(dǎo)線弧垂、導(dǎo)線金具測溫、風(fēng)偏監(jiān)測、桿塔防盜等類別。選擇的3條具有代表性的示范線路為超高壓供電分公司負責(zé)運維的500 kV忻石二線、太原供電分公司負責(zé)運維的220 kV小楊雙回線和云南線。

d)專家智能分析系統(tǒng)開發(fā)。結(jié)合國內(nèi)外專家的研究成果、運行單位運維經(jīng)驗,提供一套完整的專家知識庫,對輸電線路狀態(tài)監(jiān)測信息進行縱橫比分析、顯著性差異分析等智能化診斷。

2.1 山西省電力公司變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中心建設(shè)

山西省電力公司變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中心建設(shè)是基于對變電設(shè)備在線監(jiān)測模式調(diào)整的需要,以現(xiàn)有變電設(shè)備在線監(jiān)測模式為目標(biāo),分析了省內(nèi)在線監(jiān)測模式的優(yōu)點及弊端,提出了建立變電設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的新思路,全面提升了在線監(jiān)測裝置管理、使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,為狀態(tài)檢修工作的開展提供有力的信息支持。

建立的數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)對輸變電設(shè)備各類在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行整合,集中存放。對數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)挖掘、綜合分析,實現(xiàn)對全省電網(wǎng)狀態(tài)的集中監(jiān)控管理。提供開放的數(shù)據(jù)服務(wù)功能,為狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)提供全面的在線監(jiān)測信息。

系統(tǒng)集成了強大的圖形分析平臺配合數(shù)據(jù)分析、專家診斷等功能,通過圖形能夠直觀反映設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)情況,實時分析設(shè)備現(xiàn)有情況。

數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)了山西省內(nèi)12個供電分公司和超高壓分公司的300多套變電在線監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)收集,完成了數(shù)據(jù)集中收集,統(tǒng)一分析,實時預(yù)警,以及智能診斷、專家視頻診斷、專家網(wǎng)絡(luò)診斷等功能輔助分析預(yù)警數(shù)據(jù),以圖數(shù)結(jié)合的方式全面、實時、集中反映省內(nèi)在線裝置情況以及裝置監(jiān)測設(shè)備的運行情況。

3 山西電網(wǎng)智能化的發(fā)展趨勢

國家電網(wǎng)公司大力推進特高壓電網(wǎng)、“SG186”工程、一體化調(diào)度支持系統(tǒng)、資產(chǎn)全壽命周期管理、電力用戶用電信息采集系統(tǒng)和電力通信等建設(shè),打造堅強電網(wǎng),強化優(yōu)質(zhì)服務(wù),為智能電網(wǎng)建設(shè)奠定了扎實的基礎(chǔ)。目前,1 000 kV交流輸變電工程 (即晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程)已正式投入運行,特高壓系統(tǒng)和設(shè)備運行平穩(wěn),全面驗證了特高壓交流輸電的技術(shù)可行性、設(shè)備可靠性、系統(tǒng)安全性、設(shè)計和施工方案的先進性以及環(huán)境的友好性,實現(xiàn)了我國在遠距離、大容量、低損耗的特高壓核心技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化上的重大突破。

2010年,山西電網(wǎng)將堅持 “三思三晉”工作方式和發(fā)展戰(zhàn)略,全面增強自身實力,全過程強化執(zhí)行力,確保如期實現(xiàn)晉級目標(biāo)、電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)、經(jīng)營目標(biāo)、安全目標(biāo)。

山西電網(wǎng)將在2010年建成 “三縱四橫”500 kV主網(wǎng)架,全面加強中低壓配網(wǎng)改造,推進智能電網(wǎng)試點,不斷提升電網(wǎng)安全生產(chǎn)自動化、集控化、信息化和標(biāo)準(zhǔn)化水平;在企業(yè)發(fā)展上,使整體水平與國家電網(wǎng)公司同業(yè)對標(biāo)先進單位差距逐步縮小,部分專業(yè)管理進入標(biāo)桿行列。

以提高信息化水平和生產(chǎn)效率為目標(biāo)的生產(chǎn)運營管理信息系統(tǒng),如電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)、設(shè)備檢修管理、變電站建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等,在電網(wǎng)生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)方面發(fā)揮了重要作用;以提高經(jīng)濟效益、優(yōu)質(zhì)服務(wù)為中心的電力客戶服務(wù)系統(tǒng),如集中抄表計費、用電查詢等系統(tǒng),直接提供了高效快捷的客戶服務(wù),電力負荷管理、電力營銷管理等現(xiàn)代化管理手段得以廣泛應(yīng)用。

以數(shù)字化、自動化為特征的各類應(yīng)用已覆蓋了電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行、調(diào)度和維護等各個方面,信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域深入到電網(wǎng)生產(chǎn)運行、經(jīng)營和管理的各個環(huán)節(jié),取得了諸多標(biāo)志性成果。

4 山西發(fā)展智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略部署

在當(dāng)前的國內(nèi)外經(jīng)濟社會形勢下,建設(shè)中國智能電網(wǎng)對于促進節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟、拉動內(nèi)需、帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、改善民生、保障經(jīng)濟社會和諧發(fā)展、彰顯大國責(zé)任具有重要意義,因此是國家能源戰(zhàn)略的必然選擇。

智能電網(wǎng)建設(shè)是一項高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不僅要解決眾多的技術(shù)難題,還需要深入研究與之配套的宏觀政策、社會經(jīng)濟、發(fā)展戰(zhàn)略、市場機制、經(jīng)營管理等方面的軟科學(xué)問題。

山西省電力公司2009年吹響了建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)斗號角,描繪了山西省電力公司引領(lǐng)電力未來發(fā)展的美好藍圖。山西省電力公司爭取了國家電網(wǎng)公司建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)在山西省電力公司進行試點,落實國家電網(wǎng)公司黨組部署,立足實際,發(fā)揮優(yōu)勢,勇?lián)?zé)任,大力加強 “三個建設(shè)”,全面深化 “兩個轉(zhuǎn)變”,以 “三思三晉”的工作方式和發(fā)展戰(zhàn)略,實現(xiàn)引領(lǐng)電力未來的宏偉戰(zhàn)略。

建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng),山西省電力公司具有特殊的網(wǎng)架條件和比較優(yōu)勢。我國乃至世界首條投入商業(yè)運行的1 000 kV特高壓工程落戶山西,使山西省電力公司建設(shè)領(lǐng)先的統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)擁有了獨特的優(yōu)勢,國家電網(wǎng)公司選擇山西電網(wǎng)作為建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的試點,更是為山西電網(wǎng)的智能化建設(shè)提供了難得機遇。山西省電力公司在正確分析認識形勢的基礎(chǔ)上,高屋建瓴、立意高遠地提出了 “三思三晉”的工作方式和發(fā)展戰(zhàn)略,選擇了晉級、晉段、晉升的三步走戰(zhàn)略,使智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)更加明確、更加清晰,堅定地做智能電網(wǎng)建設(shè)偉大工程的開拓者。

建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng),是山西電網(wǎng)未來發(fā)展的必由之路。未來3年,即2010年—2012年,是山西電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期,至2012年,山西電網(wǎng)將全面完成國家電網(wǎng)公司三個智能電網(wǎng)試點項目,為智能電網(wǎng)的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。要將調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、補強和完善電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)與電網(wǎng)智能化建設(shè)有機結(jié)合,全面完成山西電網(wǎng) “十一五”規(guī)劃目標(biāo)。到2012年底,山西電網(wǎng)將依托國家電網(wǎng)公司1 000 kV“兩縱兩橫”主網(wǎng)架,打造以晉北、晉東南特高壓變電站為電力匯集點、7回1 000 kV線路為中心、12回500 kV線路為輔助的晉電外送通道;省內(nèi)電網(wǎng)形成500 kV“三縱四橫”的主網(wǎng)架格局,滿足2 200萬kW裝機容量外送和省內(nèi)4 400萬kW發(fā)電裝機容量接入,電網(wǎng)安全和外送能力進一步加強。縣、地兩級調(diào)控一體化智能調(diào)度體系全面完成,安全可靠具有強大互供能力的中低壓配電網(wǎng)基本建成,省公司主要經(jīng)營指標(biāo)更加先進,施工、修造單位穩(wěn)定發(fā)展,公司人財物集約化、精益化管理水平穩(wěn)步提高,辦公環(huán)境明顯改善,專業(yè)化配置更加科學(xué),統(tǒng)一的優(yōu)秀企業(yè)文化建設(shè)全面推進,員工責(zé)任意識和整體素質(zhì)全面提升,優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平再上新臺階。

到2015年,山西電網(wǎng)將全面建成1 000 kV跨區(qū)域、500 kV跨省界的電力外送通道,滿足山西省外送電力超過3 000萬kW的目標(biāo);省內(nèi)建成以500 kV“四縱四橫”為骨干、分區(qū)域供電的主網(wǎng)架,滿足省內(nèi)超過5 000萬kW發(fā)電裝機容量接入,各級電網(wǎng)進一步協(xié)調(diào)發(fā)展;雙向互動、功能齊全的營銷服務(wù)平臺全面建成,智能電表覆蓋率達到80%;SG-ERP系統(tǒng)全面建成;人力資源結(jié)構(gòu)優(yōu)化,扁平化、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化水平明顯提高;以“四統(tǒng)一”為基礎(chǔ)的優(yōu)秀企業(yè)文化體系基本形成;公司專業(yè)管理進入國家電網(wǎng)公司同業(yè)對標(biāo)標(biāo)桿行列,綜合實力、管理水平實現(xiàn)新的突破,公司資源調(diào)控能力和管理效率明顯提升,集團化運作格局基本形成,初步建成具有信息化、自動化、互動化特征的國內(nèi)一流電網(wǎng)公司。

建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng),具有戰(zhàn)略性的指導(dǎo)意義。在2015年—2020年5年里,全力夯實智能電網(wǎng)的基礎(chǔ),全面提升山西省電力公司實力,為使國家電網(wǎng)公司成為國際一流企業(yè),發(fā)揮主力作用和承擔(dān)重要角色。山西電網(wǎng)要在 “十二五”全面完成大規(guī)模電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)上,評估建設(shè)績效,進一步完善和提升智能電網(wǎng)綜合實力,技術(shù)、裝備和公司管理全面達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。重點城市建成具有自愈、靈活、可調(diào)能力的智能電網(wǎng);雙向互動增值服務(wù)得到全面推廣,用戶用電信息采集系統(tǒng)全面建成并進一步完善,智能電表覆蓋率達到100%;信息化平臺整體達到國內(nèi)領(lǐng)先水平;員工素質(zhì)和人力資源管理為統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)提供堅強有力的人才支撐;企業(yè)文化的管理功能充分發(fā)揮,企業(yè)的軟實力、核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力全面提升。山西電網(wǎng)將在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電以及電網(wǎng)調(diào)度六大領(lǐng)域齊頭并進,全面實現(xiàn)堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代化智能電網(wǎng)。

5 結(jié)論

中國的智能電網(wǎng)包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度共六個環(huán)節(jié),具有信息化、數(shù)字化、自動化、互動化的智能技術(shù)特征。山西電網(wǎng)一次設(shè)備對整個系統(tǒng)的完全穩(wěn)定運行起到了關(guān)鍵的作用,對其智能化具有重要的意義。

智能電網(wǎng)首先是一個堅強的電網(wǎng),其中,具有長距離、大容量輸電特征的特高壓電網(wǎng)將成為核心環(huán)節(jié)。國家電網(wǎng)公司正在全面建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ),以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng)。山西智能電網(wǎng)的研究和建設(shè)應(yīng)在博采眾家之長的基礎(chǔ)上,立足山西實際,充分發(fā)揮 “三思三晉”戰(zhàn)略優(yōu)勢和自主創(chuàng)新精神,因地制宜,引領(lǐng)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)建設(shè)。

The Construction of Intelligentization of Primary Power Equipment in ShanxiGrid Power

HOU Bin
(Shanxi Power Engineering Tendering Agency Co.,L td,Taiyuan,Shanxi 0300001,China)

The future trend of development in electric power grid is smart grid,which includes such features as flexible,clean,secure,econom ic,friend ly and so on.The concept and function characteristics o f smart grid are introduced in this paper firstly;then the progress of research on the intelligentization of Primary Power Equipment in ShanxiPow er Grid is introduced in detail,besides,the trend o f development and the strategic disposition on the intellignetization of Shanxi Grid Pow er also being analysed.The construction of smart grids is a very comp licated system engineering,for this reason some concrete suggestions aremade to push the research and construction of smart grid in Shanxi actively and orderly.On the basis of practical situation o f Shanxipow er grid,thearticle p resents the'three thought three p romotion w orking mode'and development strategy to guide the future of smart grid of Shanxi.

Shanxi Pow er G rid;intelligentization;construction

TM 727

A

1671-0320(2010)02-0005-03

2010-02-22,

2010-03-02

侯 濱 (1972-),男,山西介休人,2003年畢業(yè)于天津大學(xué)熱能動力工程專業(yè),工程師,從事電力工程招標(biāo)工作。