电网智能化重要抓手：智能变电站崭露头角

加快电网发展，为经济社会发展提供安全、高效、清洁、友好的电力服务，充分发挥国家电网公司在推进改革开放和经济社会发展中的重要作用，建设坚强智能电网是关键。为加快推动电网发展方式转变，适应专业化建设、运行、检修管理模式，引领世界智能变电站技术发展方向，公司于2012年3月至11月启动了新一代智能变电站技术方案研究与论证，并将其作为进一步推进电网智能化的重要抓手。

国网重庆电力变电站三维全景图。

岁末年初，创新的理念转化为成功的硕果。2013年12月27日9时，随着上海110千伏叶塘站主变一次设备充电成功，公司2013年6个新一代智能站示范工程建设圆满完成。

量变转为质变 新一代智能站崭露头角

2012年1月，公司“两会”正式将设计和建设新一代智能站作为电网建设重点工作。国家电网公司董事长、党组书记刘振亚提出要“按整体设计、统一标准、先进适用的原则，设计和建设占地少、造价省、效率高的新一代智能变电站。”

早在2009年，公司就开始了智能站研究与建设，在智能站技术研究、设备研制、工程建设、运行管理等方面已积累了丰富的实践经验和技术基础，具备了推动变电站技术进步由量变转化为质变的条件。

为推动新一代智能站建设，国网科技部（智能部）会同相关部门，坚持开门搞创新，组织内外部科研力量，从调研分析、专题研究、到技术论证，打破常规，创新理念，深入开展新一代智能变电站顶层设计。2013年9月，公司总经理办公会审议并原则通过了新一代智能变电站的概念设计方案，会议认为新一代智能站是革命性技术创新，必将成为变电站建设与发展的重大转折点。

在此期间，公司领导始终高度重视新一代智能站建设，多次组织召开会议研究部署，对建设工作提出具体要求。国网科技部（智能部）会同国网基建部等相关部门针对示范工程特点，紧抓科研与工程两条主线，全面推进新一代智能站建设。通过设立新一代智能站重大专项，公司重点开展设计、高压设备集成化、保护控制及通信、检测调试技术研究，加快集成化设备及装置研制。以科研项目支撑设备研制，通过设备研制保障示范工程建设，形成科技创新与工程建设的良性互动。

创新概念设计 凸显新一代智能站技术优势

“集成化智能设备+一体化业务系统”是新一代智能站的主要技术特征。在安全可靠的前提下，“压缩、精简、优化”，是设计师们摸索的方向。据国网北京电力经研院设计中心总工程师张利介绍，在建筑专业设计上，设计团队需兼顾安全可靠、节省建筑面积、紧凑设备布置、降低工程造价等方面因素；电气二次设备设计则尝试一、二次设备的一体化设计，二次设备的多功能集成……

项目初始，国网经研院即组织设计人员全面贯彻新一代智能站概念设计，努力推进设计变革。示范工程开展了电气主接线及总平面布置优化，模块化设计与安装技术、集装箱式建筑设计应用等10项设计专题研究。按照整体设计原则，工程采用集成化设备，简化变电站电气主接线；推动分专业设计向整体集成设计的转变，应用预制仓组合设备，紧凑安装中低压开关柜、保护测控屏柜等设备；取消站内电缆夹层，优化二次组屏，户内站取消控制室，压缩建筑物高度，建筑面积减少15%~25%；户外站取消控制室和配电室，占地面积减少42%~46%，建筑面积减少45%~64%。新一代智能变电站的先进设计理念在工程设计中得到全面实践。

实现设计创新的同时，公司还积极创新科研组织形式，并在新型智能设备研制方面取得重大成果。依托新一代智能站重大专项这一平台，中国电科院牵头组成产、学、研、用互补的设备研制攻关团队，统一制定关键技术研究与关键设备研制实施方案，确保技术创新与安全可靠的协调统一及单体设备功能设计与系统整体业务应用的无缝对接。研制团队共完成19类共107种产品的研制，制修订各类技术文件、技术标准49项，初步建立起新一代智能变电站技术标准体系。

有了技术标准体系的支撑，面向新一代智能站建设需求的科研创新成果层出不穷。平高集团成功实现252千伏、126千伏隔离断路器国产化。其中126千伏隔离断路器是世界上首台通过E2级组合功能试验、集成化程度最高的隔离断路器产品。站内高级应用进一步实用化，实现“一键式顺控”……过去变电站建成投运送电需要调度与现场操作并进，至少要经过12个小时才能送电成功，如今武汉110千伏未来城站运用全站监控、在线监测及智能辅助控制系统，工作人员不用到现场，只需“一键式”遥控操作即可，全过程仅需30分钟。“不但减少了操作时间、节省人工成本，还降低了因人工干预造成的倒闸误操作等安全风险。”国网湖北省电力公司相关负责人称。

多措并举 全面保障示范工程建设质量

采用集成供货模式是新一代智能站建设的一大创新，推动了设备及系统的高效集成。为此，国网科技部（智能部）会同国网物资部统一组织制定了设备技术规范，落实“一体化设计、一体化供货、一体化调试”设计理念。通过提升和规范设备的技术条件、功能要求和接口参数，促进一次设备与传感器、合并单元、智能终端功能的高度整合，实现一次设备智能化向智能一次设备转变。

设备先进适用，可靠是前提。结合示范工程建设与设备研制进度，国网科技部（智能部）组织中国电科院制定了统一的新一代智能站检测计划和调试方案，建立起由检测、建设、设备制造企业等单位相互协同的检测调试工作体系。新研制设备实行集中检测机制，系统验证设备性能的可靠性与功能的完备性，建设单位派专人见证关键试验项目，科研检测单位及时发布检测结果，会同设备制造企业集中整改检出问题，杜绝设备“带病”交付、工程“带病”投运。“设备的运行、保护、自动化等关键环节，都有技术人员驻厂协调，及时报告调试中存在的问题，督促厂家迅速解决。”负责天津110千伏高新园站技术实施的张磐说。

面对示范工程工期紧、要求高的情况，各建设单位坚持工期服从质量的原则，严格执行公司基建工程标准化管理要求，扎实推进示范工程土建施工、安装调试、竣工验收等建设任务。在上海110千伏叶塘站建设中，施工单位因项目施工时间紧，部分封闭式组合电器（GIS）留孔的预埋件因设备未确定，希望在大致排布后，先浇筑混凝土，总监工程师认为会影响成品质量及美观,坚持只有上道工序验收合格，才允许下道工序施工。这些对质量细致入微的“苛求”，铸就了示范工程土建的高质量交付。在确保工程质量的同时，各示范工程还积极探索应用集成化设备、模块化建设技术，大幅减少了现场安装调试的工作量，提高了建设效率。示范工程平均建设周期较传统建设周期缩短了四分之一。

针对示范工程新设计、新设备应用较多的特点，国网科技部（智能部）会同国网运检部、国调中心等有关部门提前部署，组织开展示范工程生产准备工作。各参建单位充分发挥基层单位丰富的运维经验和能力，重点关注新设计、新设备应用对传统运维、检修方法及流程带来的影响，通过理论培训、技术交流，参与检测调试等多种方式，加速运维检修人员熟悉新设备，提高实际操作能力。同时，组织相关专业精干力量修编完成调试验收、运行维护、现场巡视、异常处理、试验检修相关的规程规范百余项，为示范工程长期可靠运行提供了保障，有力提升了新一代智能变电站的实用化水平。国网重庆电力科信部的赖向平说：“从以往的经验来看，配套的运行维护保障体系是决定新技术、新设备生命力的关键因素之一，所以我们对首次在重庆220千伏大石站应用的隔离断路器等新型集成化设备，成立了专门的技术组，开展专项研究，制定了完善的运维规程规范，可谓力度空前。”

新一代智能站在革命性技术创新道路上迈出了坚实的一步，我们有理由相信，坚强智能电网会给人们带来更加安全、绿色、亲和的能源生产和消费的新模式，也将担当起承载第三次工业革命的历史重任。一位参与示范工程建设的技术人员说：“参与新一代智能站建设对我来说，是一种历练，也是一种收获，我喜欢这种挑战。”确实，对于每位参与新一代智能站建设的人来说，这何尝不是一种历练与收获？不断迎接挑战、超越自我，正是推动变电站技术创新，推动电网发展方式转变的原动力。