全新格局的智能变电站建设构想剖析PPT课件

*,State Grid Corporation Of China.All rights reserved.20,12,*,State Grid Corporation Of China.All rights reserved.20,12,全新格局的智能变电站建设构想,支撑技术,3,）新一代智能变电站,系统高度集成,结构布局合理,经济节能环保,装备先进适用,支撑调控一体,力争实现设计、设备、控制等技术领域的突破。,制定规范的集成方式与接口规则,，实现功能模块、设备模块、土建模块的,“,即插即用,”,。,2,模块化设计,优化电气主接线，优化设备配置和总平面布置方案,，实现整站设计优化。,1,整体集成设计,设计技术的主要研究内容,一体化集成理念实施不到位，缺少厂内一体化调试；现场联调时，出现通讯接口、模型配置不统一等问题，影响工程进度。,2.3,设备技术的突破,通过一次设备与传感器、智能组件的一体化设计、一体化供货、一体化调试，实现设备功能高度整合，提高工程调试效率。,主要存在问题,一次设备智能化向智能一次设备转变,（,1,）变压器,近期目标：,研制,集成式智能变压器,，提高变压器智能化、集成化水平；研制,节能变压器，,采用纳米、无氧铜材料，提高变压器节能环保水平。,远期目标：,研制,超导变压器，,降低损耗、提高过负荷能力；研制,电力电子变压器，,集无功补偿、电能质量控制于一体，实现电网有功、无功、电压的平滑调控。,（,2,）开关设备,近期目标：,研制,集成式智能断路器，,实现对隔离式断路器智能化水平的提升；研制,电机驱动的断路器，,实现智能灭弧，减小对系统冲击；研制,智能高压开关,，实现开关设备的状态维护和自我调节。,远期目标：,研制,固态开关，,实现高速频繁开断、精确控制，解决电网故障的快速隔离问题。,（,3,）其他电气设备,近期目标：,研制集串联电抗器与并联电容器于一体的,集成式无功设备,。,远期目标：,研制,超导故障限流器，,有效限制电网故障短路电流；研制,超导储能系统，,为重要负载提供高质量不间断电源。,各二次系统独立分散配置，信息共享度低，采样重复处理，维护工作量大；对调控一体的支撑力度不够，尚不满足电网运维管理体制转变要求。,2.4,控制技术的突破,整合各分系统功能，构建一体化业务系统；深化高级功能应用，实现一键式顺序控制，提高运检效率；采用层次化保护控制，实现协调控制。,主要存在问题,分散独立系统向一体化业务系统转变,（,1,）保护控制技术,近期目标：,构建,“,就地,站域,广域,”,三级的,层次化保护控制,体系，实现空间,/,时间维度的协调控制；构建,区域电网集中式保护控制,体系，实现从保护元件到保护电网的变革，同时简化变电站结构。,远期目标：,研制,多原理保护集成芯片,，提升保护设备通用性；研究,光学保护系统,，实现电网瞬时值全息测量，提高保护的可靠性、快速性。,（,2,）自动化技术,近期目标：,深化,一键式顺序控制,应用，同时提升高级功能应用水平；研制,多功能二次装置，,实现三态数据的统一采集和上送，减少装置数量；研制,生产控制云滴系统，,实现信息并行处理、功能统筹协调。,远期目标：,研究,自取能蓄能,技术，提供多样化站内用能方式，减少常规电源配置数量,。,（,3,）通信技术,近期目标：,构建站内一体化,高速以太网,，简化过程层网络，减少交换机数量，方便信息共享；建设,大容量骨干网（光传送网、分组传送网）,，提高传输带宽，支撑与调控、运检中心海量数据交互。,远期目标：,研究,电力物联网,在变电站系统的集成应用，组建站内传感网络，实现设备的全面感知与智能控制。,3.1,近期技术方案,（,2015,）,近期技术方案以,“,占地少、造价省、可靠性高,”,为目标，构建了以,“,集成化智能设备一体化业务系统,”,应用为特征的新一代智能变电站。,目前，已完成,110kV AIS,、,110kV GIS,、,220kV AIS,、,220kV GIS,四种类型变电站的近期技术方案。,边界条件：,主变规模、进出线规模等参数参考,国家电网公司输变电工程通用设计,中典型设计方案,一体化业务系统,集成化智能设备,就地保护,站域保护,广域,保护,层次化保护控制,集成化智能变压器,集成式智能断路器,其他电气设备,3.1,近期技术方案,设备配置,3.1,近期技术方案,220kV AIS,站,（,1,）平面布置,220kV AIS,站,与目前智能站面积相比，新一代,220kV AIS,站的,占地面积减少约,40%,。,128.5 m,160 m,160 m,78 m,当前智能变电站,新一代智能变电站,（,2,）电气主接线,220kV AIS,站,采用双母线接线；采用集成式智能断路器，取消站内出线侧隔离开关。,220kV,侧,由双母线优化为单母线分段；采用集成式智能断路器，取消站内出线、母线侧隔离开关。,110kV,侧,当前智能变电站,新一代智能变电站,当前智能变电站,新一代智能变电站,（,3,）间隔断面图,220kV AIS,站,采用集电子式互感器、隔离开关和断路器于一体的集成式智能断路器，应用封闭母线，配电装置纵向尺寸由,128.5m,优化至,78m,。,128.5m,78m,当前智能变电站,新一代智能变电站,10kV,高压室,电子式,互感器,隔离开关,普通断路器,集成式智能断路器,（,4,）建筑优化,220kV AIS,站,优化主控楼等建筑面积，设备小室采用集装箱建筑，实现站内建筑物,模块设计、工厂制造、整体运输、快速安装,的工业化流程。,总建筑面积变化比较,220kV AIS,方案,目前智能变电站总建筑面积,820,新一代智能变电站总建筑面积（集装箱个数）,324,（,9,）,面积减小比例,60,%,注：数据引自,新一代智能变电站技术方案研究报告,（,5,）综合比较,220kV AIS,站,220kV,主接线可靠性指标,0.0753%,0.834,0.352,故障概率,故障频率,32%,58%,优化接线,常规接线,可靠性,缩小故障波及范围、缩短停电时间，电气主接线的可靠性提高。,可用性,采用一体设备，提高了可用性（平均不可用时间从,3.1,小时,/,年减少至,1.2,小时,/,年）。,采用光缆代替电缆，节省控制电缆约,80,，降低了火灾隐患，减少了铜材用量，体现了节材、节能的绿色理念；与电缆沟相比，光缆沟道截面缩小近,50,。,节材节能,（,5,）综合比较,220kV AIS,站,建筑,设备,安装,其他,合计,初期,-9%,26%,-15%,-12%,8%,推广后,-9%,6%,-15%,-12%,-10%,新一代站与目前智能站方案费用对比表,（,220kV AIS,）,造价分析,与通用设计造价比，,220kV,近期方案总投资增加,8%,，主要因设备购置费增加。,工程推广后，预计设备价格可下降约,20%,。此时，新一代智能站的投资水平将与目前智能站基本相当或进一步降低。,注：数据引自,新一代智能变电站技术方案研究报告,3.1,近期技术方案,220kV GIS,站,（,1,）平面布置,220kV GIS,站,与目前智能站面积相比，新一代,220kV GIS,站的架空出线方案,占地面积减少约,22%,，,电缆出线方案,占地面积减少约,67%,。,86m,103 m,45m,65 m,当前智能变电站,新一代智能变电站,电缆出线方案,（,2,）电气主接线,220kV GIS,站,采用双母线接线。,220kV,侧,由双母线优化为单母线分段。,110kV,侧,当前智能变电站,新一代智能变电站,当前智能变电站,新一代智能变电站,（,3,）间隔断面图,220kV GIS,站,变压器与组合电器通过封闭式母线（,GIB,管）连接。,架空出线方案：,由,86m,优化至,63m,。,电缆出线方案：,由,86m,优化至,45m,（站内无架构）。,86m,63m,45m,当前智能变电站,新一代智能变电站,10kV,高压室,架空出线,电缆出线,配电装置纵向尺寸,3.1,近期技术方案,110kV AIS,站,（,1,）平面布置,110kV AIS,变电站,与目前智能站面积相比，新一代,110kV AIS,站,占地面积减少约,44%,。,65m,57m,38m,55m,当前智能变电站,新一代智能变电站,（,2,）电气主接线,110kV AIS,站,采用单母线分段接线；采用集成式智能断路器，取消站内出线、母线侧隔离开关。,110kV,侧,当前智能变电站,新一代智能变电站,（,3,）间隔断面图,110kV AIS,站,采用一体化设备，应用封闭式管母线（,GIB,管）和集装箱式建筑，配电装置纵向尺寸,由,65m,优化至,38m,。,65m,38m,当前智能变电站,新一代智能变电站,35kV,高压室,10kV,高压室,集装箱,3.1,近期技术方案,110kV GIS,站,（,1,）平面布置,110kV GIS,站,与目前智能站面积相比，新一代,110kV GIS,站架空出线方案,占地面积减少约,36%,，,电缆出线方案,占地面积减少约,60%,。,当前智能变电站,新一代智能变电站,63.9m,29m,60.8m,53m,电缆出线方案,（,2,）电气主接线,110kV GIS,站,采用单母线分段接线。,110kV,侧,当前智能变电站,新一代智能变电站,（,3,）间隔断面图,110kV GIS,站,变压器与组合电器通过封闭式母线（,GIB,管）连接，采用集装箱式建筑。,架空出线方案，,由,63.9m,优化至,40m,。,电缆出线方案，,由,63.9m,优化至,29m,（站内无架构）。,63.9m,29m,40m,当前智能变电站,新一代智能变电站,集装箱,集装箱,35kV,高压室,电缆出线,架空出线,配电装置纵向尺寸,3.2,优化后的效果,系统高度集成,结构布局合理,装备先进适用,经济节能环保,支撑调控一体,集中式保护控制,一体化业务系统,多功能一体化二次设备,优化主接线,集装箱式建筑,优化配电装置纵向尺寸,电子式互感器,集成式智能断路器,集成化智能变压器,集成式无功设备,光缆代替电缆,节能环保变压器,一键式顺序控制,深化高级应用功能,新一代智能变电站,