智能变电站关键设备研制情况统计

智能变电站关键设备研制综述2010年11月一、关键设备研制状况的调研二、国网公司在设备智能化方面的工作三、关键设备研制后续工作的建议1.1调研的基本情况调研目的¾了解我国智能变电站关键设备的研发情况¾有计划地组织关键设备在试点工程中的应用与推广¾为我国智能变电站关键设备的发展规划提供依据调研方式¾分两个阶段进行：第一阶段采取函调方式设计了包含有7个题目的调研提纲，发给被调研单位。第二阶段调研采取现场调研方式根据第一阶段的调研结果，选取有代表性的制造商进行现场调研。调研对象32%68%在运变压器中，未被选中调研厂家设备所占比在运变压器中，选中的调研厂家设备所占比例本次调研的变压器制造商共选取了19家。调研对象的选择原则是根据各设备制造商的设备在国网公司在运设备中所占的比例大小。1.1调研的基本情况本次调研的开关设备制造商共选取了12家。调研对象的选择原则是根据各设备制造商的设备在国网公司在运设备中所占的比例大小。30%70%在运开关设备中，未被选中调研厂家设备所占比例在运开关设备中，选中的调研厂家设备所占比例变压器开关设备智能变压器研发函调回复情况217未返回2家已返回17家116未开展变压器智能化研究1家已开展变压器智能化研究16家智能变压器调研函共返回17份回函，未返回的2家。回复率约为89.5%。1.1调研的基本情况已开展变压器智能化研究的16家，未开展的1家。开展变压器智能化研究的厂商约占94.1%。智能开关设备研发函调回复情况智能开关设备调研函共返回11份回函，未返回的1家。回复率约为91.7%。111未返回1家已返回11家011未开展开关设备智能化研究0家已开展开关设备智能化研究11家1.1调研的基本情况从返回的11份回函分析，均已开展了开关设备智能化的研究工作。主要厂家设备智能化研发投入情况各设备制造厂家都十分重视设备智能化的研究工作。多数厂家成立了智能电网关键设备研发机构，配备专门的研发、设计人员、划拨专项资金，从事智能化产品的研发工作，如西电集团、特变电工、南瑞科技、许继电气、天威保变、ABB中国等。少数厂家采取和其它公司合作的形式进行智能设备的研发工作，如常州西电变压器公司。1.2各主要厂家开展的主要工作变电站关键设备智能化研发主要进展（一）各设备制造厂家的变电站关键设备智能化研究进展不一。高压设备智能化开展较好的厂家如西电集团、特变电工、河南平高、天威保变等设备研制进展较快。这些厂家对智能高压设备研制工作重视程度高，技术导则理解较为深刻，研发、设计能力强，研发工作取得实质性进展。目前，已有智能高压设备的主要特点：初步实现了智能设备数字化测量、网络控制等功能，体现了智能设备状态可视化、功能一体化、信息互动化的特征。如研制出采用智能组件的变压器冷却器、有载分接开关的控制装置，GIS开关智能组件等，涵盖了测量、控制、监测等功能。1.2各主要厂家开展的主要工作1.2各主要厂家开展的主要工作变电站关键设备智能化研发主要进展（一）许继、南瑞、国电南自、南瑞继保等根据智能变电站技术标准陆续开展了继电保护装置、电子式互感器、智能终端、合并单元、二次网络设备等设备的研制。目前，二次设备已满足智能变电站建设的需求，并具备系统成套能力。变电站关键设备智能化研发主要进展（二）部分设备厂家已开展高压设备智能化工作，但进展不够平衡。主要表现在：只是在常规设备上加装多种在线监测装置，实现设备状态的监测与综合评估，没有体现智能监测与控制的全部特点。同时部分规模不大的设备厂商还停留在智能设备的概念阶段，没有真正开始开展设备智能化研究工作。我们分析可能的原因主要有两点：一是研制工作重视程度不高，对智能高压设备技术特征解读不到位。二是研发、设计实力还有待加强。1.2各主要厂家开展的主要工作各厂家设备智能化研发中反映出来的主要问题（一）‹时间短，研发工作艰巨‹一、二次设备的融合性更高、界限更加模糊，需要调整研发工作思路，设备研发多方参与，协调工作量较大‹厂家的研发水平有待提升，如对IEC61850的理解不深、应用经验不够‹变电站二次系统高级功能开发和应用不足‹但高级功能开发和应用还显滞后。‹但高级功能开发和应用还显滞后。1.3存在的主要问题各厂家设备智能化研发中反映出来的主要问题（二）‹部分厂家相继推出智能高压设备，但智能化一次设备（包括智能组件）的检测与试验标准尚未建立，国内缺少智能化装置的权威检测机构，无法满足智能设备发展的需求，智能化一次设备的检测与试验能力建设迫在眉睫。‹一次设备智能化采用了多种新技术，如集成传感器、数字化信息采集处理与设备控制、智能组件等。智能化一次设备的可靠性、稳定性以及整体技术性能还需经受运行考验。1.3存在的主要问题干扰：小电流时，光CT输出毛刺明显；电流增大，光CT输出逐渐与标准源吻合。40A电流100A电流400A电流各厂家设备智能化研发中反映出来的主要问题（三）1.3存在的主要问题•电子式互感器：供能可靠性问题、长期稳定性问题、抗干扰问题。•二次网络技术–直采直跳导致二次回路结构复杂–亟需研究高可靠性、经济性、可扩展性的二次系统组网技术和网络交换设备。一、关键设备研制状况的调研二、国网公司在设备智能化方面的工作三、关键设备研制后续工作的建议智能设备标准规划国家电网公司以《智能电网技术标准制定规划》为依据，标准先行，结合智能变电站关键设备研制和试点工程建设，目前已正式发布15项相关技术标准，正在制定或计划制定的标准有41项，初步形成系列化的可用于指导设备研制和工程实施的技术标准体系。在标准制定过程中，我们广泛征求了设计、运行、设备制造、科研机构等意见，体现了权威性、先进性和广泛性。2.1标准制定方面智能变电站继电保护技术规范Q／GDW441-201015智能变电站自动化系统现场调试导则Q／GDW431-201014智能变电站智能控制柜技术规范Q／GDW430-201013智能变电站网络交换机技术规范Q／GDW429-201012智能变电站智能终端技术规范Q／GDW428-201011智能变电站测控单元技术规范Q／GDW427-201010智能变电站合并单元技术规范Q／GDW426-20109电子式电压互感器技术规范Q／GDW425-20108电子式电流互感器技术规范Q／GDW424-20107变电站智能化改造技术规范Q／GDWZ414-20106高压设备智能化技术导则Q／GDWZ410-20105IEC61850工程继电保护应用模型Q／GDW396-20094330kV～750kV智能变电站设计规范Q／GDW394-20093110（66）kV～220kV智能变电站设计规范Q／GDW393-20092智能变电站技术导则Q／GDW383-20091标准名称标准号序号已发布智能变电站标准智能变电站关键设备标准制定情况技术标准的起草依托于设备智能化的研究和产品研发工作。相关规范正在起草中，部分规范已有初稿。高压设备智能化信息建模技术规范已有初稿电力变压器智能组件有载调压开关IED技术规范已有初稿电力变压器测量用智能电子装置通用技术条件已有初稿冷却器智能控制装置技术规范已有初稿监测功能组主IED技术规范已有初稿局部放电监测装置技术规范已有初稿智能组件柜技术规范起草中开关设备气体状态智能监测装置技术条件起草中2.1标准制定方面关键设备研制规划国家电网公司以《智能电网关键设备（系统）研制规划》为指导，组织开展智能变电站关键设备研制工作。该规划于2010年6月向社会发布，并将随技术的发展进行修订。《研制规划》提出了智能变电站亟需的3个技术专题下的20余项关键设备（系统），包括：电力变压器、开关设备、电子式互感器、二次网络设备、智能变电站运维关键技术和设备等。目前，这些设备研制已经取得重要进展。2.2设备研制规划智能变压器——西变2.2设备研制规划——重点设备的突破延安750kV智能变压器方案智能变压器——保变自主研制成功智能变压器，通过采用IED、智能组件等，实现了设备状态监测、有载开关优化控制、冷控系统经济运行等功能。2.2设备研制规划——重点设备的突破•智能化GIS——西开电气智能控制柜SF6压力微水位移纯光EVT局放纯光ECT可实现的功能连接主控网络状态可视化功能一体化信息互动化控制网络化测量数字化2.2设备研制规划——重点设备的突破智能开关设备——平高自主研制成功智能断路器，通过采用电子式互感器、智能汇控柜等，实现了选相分合闸、顺序控制、状态监测预警等功能。2.2设备研制规划——重点设备的突破光纤ECT罗氏线圈ECT电子式互感器已在500kV、750kV电压等级的智能变电站中应用。220kV110kV35kV磁光ECT500kV2.2设备研制规划——重点设备的突破二次设备已满足智能变电站建设的需求，并具备系统成套能力。EPS6028型交换机智能终端故障录波线路保护2.2设备研制规划——重点设备的突破在研的重点科研课题¾智能变电站技术体系研究（2009.6-2010.8）¾智能变电站关键设计技术研究（2009.6-2010.6）¾智能一次设备结构体系的研究（2010.1-2012.6）¾高压断路器智能化的研究（2010.1-2012.6）¾变压器综合智能组件研究（2010.1-2011.12）国家电网公司组织科研力量，开展智能变电站关键技术研究攻关，全力支撑了关键设备研制。2.3科研课题安排情况拟开展的重点科研课题¾智能变电站电子式互感器性能试验及运行分析¾智能变电站标准信息模型及交换模型研究¾智能变电站继电保护系统性能分析验证方法研究¾智能变电站动态模拟技术研究¾智能高压设备试验及质量检验试验方案的研究¾智能变电站整体仿真实验技术研究和模拟系统研发2.3科研课题安排情况2.4智能高压设备技术合作研究组织•为加速推动智能高压设备研发工作，中国电科院牵头成立了“智能高压设备技术合作研究组织”，联合进行智能高压设备的研发和相关技术体系和标准体系的建设。•成员单位：–中国电科院–中国西电–特变电工–平高电气–天威保变–许继电气–北京四方–宁波理工–清华大学（电机系）–西安交通大学（电气学院）科研开展情况简述“智能高压设备技术合作研究组织”的研究工作进展顺利，组织内各单位任务分工明确，高压设备智能化的研发工作正在有序开展。序号研发内容承担单位计划完成时间1冷却装置IED中国西电、特变电工、保定天威、许继、四方、宁波理工2010年底2OLTCIED特变电工、许继、中国西电、保定天威、四方2010年底3变压器监测IED许继、中国西电、特变电工、保定天威、四方2010年底4监测功能组主IED中国西电、特变电工、四方、西安交大、清华、许继等2010年底5局部放电监测IED清华、保定天威、西安交大、宁波理工2011年3月6SF6气体状态监测IED中国西电、平高、宁波理工、许继、四方2010年底7机构状态监测IED平高、中国西电、许继、宁波理工、四方2011年3月…………2.4智能高压设备技术合作研究组织y两批共安排了74座（2009年：7座、2010年：67座）。y试点覆盖30个网省公司，涵盖66～750kV电压等级。¾新建站：包括AIS、GIS、HGIS、户内等多种形式，综合考虑设备选择、布置形式和建设形式的多样性；¾改造站：均为AIS常规站。电压等级新建站改造站110（66）kV1611220kV1911330kV22500kV74750kV20小计4628合计742.5试点工程安排情况南方新建变电站改造变电站华北电网华东电网华中电网东北电网西北电网试点工程分布示意图•新建站，截止10月底，15项工程已开工：¾9月29日，四川110kV北川变投运（国内首座）；¾江苏220kV西泾变、山东110kV黄屯变、湖南110kV金南变将于2010年底投运；¾陕西750kV延安变将于2011年3月投运，东北500kV长春南将于2011年6月投运。•改造站，截止10月底，10项工程已开工：¾10月9日，山东220kV午山变电站投运；¾浙江500kV兰溪变、河南110kV金谷园变将于2010年底完成智能化改造。2.5试点工程安排情