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國家電網(wǎng)公司文件國家電網(wǎng)科〔2011〕1285號關(guān)于發(fā)布《國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》的通知總部各部門、各分部,公司各單位:為進一步加快科研成果轉(zhuǎn)化和新技術(shù)推廣應(yīng)用工作,根據(jù)公司統(tǒng)一部署,科技部會同有關(guān)部門組織編制了《國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》。《國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》是先進成熟、普遍適用、影響重大,需要在公司約束性推廣應(yīng)用的新技術(shù)的目錄

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國家電網(wǎng)公司文件國家電網(wǎng)科〔2011〕1285號關(guān)于發(fā)布《國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》的通知總部各部門、各分部,公司各單位:為進一步加快科研成果轉(zhuǎn)化和新技術(shù)推廣應(yīng)用工作,根據(jù)公司統(tǒng)一部署,科技部會同有關(guān)部門組織編制了《國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》。《國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》是先進成熟、普遍適用、影響重大,需要在公司約束性推廣應(yīng)用的新技術(shù)的目錄

國家電網(wǎng)公司文件

國家電網(wǎng)科〔2011〕1285號

關(guān)于發(fā)布《國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》的通知

總部各部門、各分部,公司各單位:

為進一步加快科研成果轉(zhuǎn)化和新技術(shù)推廣應(yīng)用工作,根據(jù)公司統(tǒng)一部署,科技部會同有關(guān)部門組織編制了《國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》?!秶译娋W(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄》是先進成熟、普遍適用、影響重大,需要在公司約束性推廣應(yīng)用的新技術(shù)的目錄。納入目錄的新技術(shù)分為推廣應(yīng)用和示范應(yīng)用兩類,推廣應(yīng)用類技術(shù)納入正常的電網(wǎng)建設(shè)和生產(chǎn)流程,示范應(yīng)用類技術(shù)經(jīng)工程示范和充分論證后,在公司系統(tǒng)范圍內(nèi)逐步推廣應(yīng)用?,F(xiàn)予發(fā)布,請按照《加快新技術(shù)推廣工作的意見》的有關(guān)要求,遵照實施。

附件:國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄

二○一一年八月三十一日

國家電網(wǎng)公司辦公廳2011年8月31日印發(fā)

國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)目錄

二一一年八月

前言

新技術(shù)推廣應(yīng)用是公司科技創(chuàng)新工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是科技創(chuàng)新支撐公司電網(wǎng)發(fā)展的重要體現(xiàn)。“十一五”期間,公司建立了以“一個綱要、兩個目錄”為核心的新技術(shù)推廣應(yīng)用工作體系,新技術(shù)推廣工作取得顯著成效。但隨著公司科技創(chuàng)新工作的不斷深入,近年來涌現(xiàn)出大批科研成果,需要加快轉(zhuǎn)化應(yīng)用;同時,建設(shè)堅強智能電網(wǎng)也需要更加強有力的技術(shù)支撐。因此,需要進一步完善公司新技術(shù)推廣工作機制,創(chuàng)新工作方式,強力推進公司新技術(shù)推廣應(yīng)用工作。

按照公司“研究建立有利于科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的制度措施,加大科研成果轉(zhuǎn)化力度”的有關(guān)要求,公司科技部會同有關(guān)部門,組織開展了公司新技術(shù)推廣工作機制研究,并按照“先進成熟、普遍適用、影響重大”的原則組織開展了科研成果推薦和評估工作,編制完成《加快新技術(shù)推廣工作的意見》和涉及8個技術(shù)領(lǐng)域、48項新技術(shù)的《第一批重點推廣新技術(shù)評估與應(yīng)用意見》。

公司《第一批重點推廣新技術(shù)目錄》是兩個“意見”的具體落實,是具有強制約束性要求的新技術(shù)推廣目錄,是“一個綱要、兩個目錄”新技術(shù)推廣工作體系的重要補充。《第一批重點推廣新技術(shù)目錄》共包括34項推廣應(yīng)用類新技術(shù)和14項示范應(yīng)用類新技術(shù)。其中,推廣應(yīng)用類新技術(shù)需納入公司正常的電網(wǎng)建設(shè)和生產(chǎn)流程,約束性推廣;示范應(yīng)用類新技術(shù)需安排具體工程進行試點示范應(yīng)用,應(yīng)用效果充分論證后,在公司系統(tǒng)范圍內(nèi)逐步推廣應(yīng)用。

在列入公司《第一批重點推廣新技術(shù)目錄》的新技術(shù)描述中,“技術(shù)原理與特點”說明了該技術(shù)(或裝置)的技術(shù)原理、主要功能、有關(guān)技術(shù)指標和技術(shù)成熟度,而在“推廣(示范)應(yīng)用計劃”中包含了該技術(shù)推廣應(yīng)用的約束性要求,同時給出了該技術(shù)的適用地點和條件、責(zé)任部門等信息。公司規(guī)劃、綜合計劃管理部門應(yīng)將《第一批重點推廣新技術(shù)目錄》推薦技術(shù)的應(yīng)用項目及時納入相應(yīng)的公司規(guī)劃、計劃,并落實資金安排;總部各專業(yè)部門,應(yīng)按照《第一批重點推廣新技術(shù)目錄》明確的推廣應(yīng)用計劃,組織實施本部門負責(zé)的重點推廣新技術(shù)的推廣應(yīng)用,同時做好新技術(shù)相關(guān)技術(shù)標準的編制工作。

公司總部各部門、各分部和各單位,在《第一批重點推廣新技術(shù)目錄》實施過程中的有關(guān)建議請及時反饋公司科技部,以進一步完善公司新技術(shù)推廣工作機制,共同推進公司科研成果轉(zhuǎn)化和新技術(shù)推廣應(yīng)用工作,為公司堅強智能電網(wǎng)建設(shè)提供強力支撐。

目錄

第一部分推廣應(yīng)用類技術(shù)..............................1

1高壓、超高壓輸電技術(shù)..............................1

1.1電網(wǎng)冰害整體解決方案...........................1

1.2靜止同步并聯(lián)補償器(STATCOM)..................5

1.3串補/可控串補..................................8

1.4靜止無功補償器(SVC).........................11

1.5可控并聯(lián)電抗器................................14

2高壓、超高壓變電技術(shù).............................18

2.1高壓直流隔離開關(guān)..............................18

2.2智能變電站技術(shù)................................22

3高壓、超高壓設(shè)備運行、維護和管理.................26

3.1電力機器人技術(shù)................................26

3.2直升機作業(yè)....................................30

3.3電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)..........................34

3.4城市電網(wǎng)應(yīng)急處理技術(shù)..........................38

4電力系統(tǒng)及其自動化...............................41

4.1智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)......................41

4.2多時間尺度全過程仿真技術(shù)......................45

5配電與用電.......................................49

5.1配電自動化技術(shù)................................49

5.2節(jié)能配電變壓器................................53

5.3固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)............................56

5.4配電網(wǎng)架空絕緣線路雷擊斷線防護技術(shù)............58

5.5電能質(zhì)量監(jiān)測與控制技術(shù)........................61

5.6用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)..........................65

5.7電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)................68

5.8電力光纖到戶技術(shù)..............................71

6電力企業(yè)信息化...................................75

6.1電力GIS基礎(chǔ)軟件平臺..........................75

6.2電力業(yè)務(wù)基礎(chǔ)軟件平臺..........................79

6.3電力專用工業(yè)以太網(wǎng)交換機......................82

6.4大型在線數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件....................86

7輸變電設(shè)計與建設(shè)................................89

7.1高強鋼在輸電線路中的應(yīng)用......................89

7.2鋼管塔在大載荷輸電線路中的應(yīng)用................92

7.3節(jié)能降噪金具應(yīng)用..............................96

7.4輸電線路防舞防風(fēng)偏技術(shù)........................98

8節(jié)能、環(huán)保和新材料..............................101

8.1碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線.............................101

8.21000mm2大截面導(dǎo)線............................104

8.3大規(guī)格角鋼...................................107

8.4六氟化硫氣體回收再利用.......................110

8.5風(fēng)電接入電網(wǎng)整體解決方案.....................113

第二部分示范應(yīng)用類技術(shù)............................117

1高壓、超高壓輸電技術(shù)............................117

1.1故障電流限制器...............................117

2高壓、超高壓變電技術(shù)............................120

2.1252kV智能GIS................................120

2.2SF6氣體絕緣變壓器............................123

2.3363/550kV單斷口罐式SF6斷路器................126

2.4220kV高阻抗電力變壓器.......................129

2.5光學(xué)電流互感器...............................132

3電力系統(tǒng)及其自動化..............................136

3.1基于北斗授時的電網(wǎng)時間同步技術(shù)...............136

4配電與用電......................................139

4.1智能用電雙向交互系統(tǒng).........................139

4.2智能小區(qū)/樓宇................................141

5節(jié)能環(huán)保、新材料................................144

5.1分布式電源運行控制技術(shù).......................144

5.2大容量電池儲能技術(shù)...........................147

5.3光伏發(fā)電建模與仿真技術(shù).......................152

5.4光伏發(fā)電并網(wǎng)檢測技術(shù).........................155

5.5光伏發(fā)電功率預(yù)測技術(shù).........................159

第一部分推廣應(yīng)用類技術(shù)

1高壓、超高壓輸電技術(shù)

1.1電網(wǎng)冰害整體解決方案

一、技術(shù)原理與特點

從2008年起,公司組織開展了一系列防治電網(wǎng)冰害的研究和工程實踐,在“抗、防、融、除”四個方面的關(guān)鍵技術(shù)、方法研究和相關(guān)設(shè)備研制上取得了顯著的技術(shù)成果,主要包括冰區(qū)劃分、冰情監(jiān)測和預(yù)警、覆冰區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、融冰和除冰、冰災(zāi)后輸變電設(shè)備狀態(tài)評估和恢復(fù)等。

冰區(qū)劃分是根據(jù)氣象數(shù)據(jù)和現(xiàn)場觀測,采用統(tǒng)計方法確定出不同地區(qū)、不同重現(xiàn)期的標準冰厚,繪制出具有經(jīng)緯度、海拔高度、行政區(qū)域等信息的冰區(qū)圖形??茖W(xué)準確的冰區(qū)劃分是電網(wǎng)建設(shè)尤其是線路桿塔強度設(shè)計和檔距選擇的重要依據(jù)?,F(xiàn)已完成了國網(wǎng)公司所轄各網(wǎng)省公司15、30、50、100年重現(xiàn)期的冰區(qū)劃分圖。

冰情監(jiān)測和預(yù)警是利用電網(wǎng)中包括覆冰監(jiān)測系統(tǒng)在內(nèi)的各種監(jiān)測系統(tǒng)所獲得的數(shù)據(jù)和氣象監(jiān)測數(shù)據(jù),對輸電線路、桿塔、絕緣子等電力設(shè)備可能發(fā)生的覆冰及其嚴重程度進行預(yù)測和預(yù)警,為冰害的預(yù)防和早期治理提供依據(jù)。主要功能包括:圖像監(jiān)測;導(dǎo)線覆冰厚度的自動識別;氣象要素監(jiān)測;冰情中、長期預(yù)測;冰情短期預(yù)測等。由湖南公司研發(fā)的“視頻覆冰監(jiān)測系統(tǒng)”已在省內(nèi)推廣應(yīng)用200余套,在電網(wǎng)覆冰中、長期預(yù)測和短期預(yù)測以及冰情預(yù)警中發(fā)揮了重要作用。覆冰區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計是根據(jù)冰區(qū)劃分圖對不同區(qū)域電網(wǎng)建設(shè)抗冰害提出設(shè)計標準,增強輸變電設(shè)備抵御冰害的能力。目前已制定14項國家、行業(yè)和公司標準。

融冰和除冰是在災(zāi)害氣象條件發(fā)生較嚴重覆冰情況下的一種補救治理措施。融冰是指對覆冰的線路通以大電流,利用線路電阻發(fā)熱以使覆冰融化。這種熱力融冰包括交流和直流融冰,直流融冰還包括固定式和移動式。交流融冰技術(shù)在湖南220kV線路上成功進行了現(xiàn)場試驗。2011年1月,湖南電網(wǎng)成功實施直流融冰線路6條次,已經(jīng)成功通過實際應(yīng)用。變電站熱力除冰是用大功率熱風(fēng)機對覆冰的變電設(shè)備除冰。目前,湖南電網(wǎng)已有帶電熱風(fēng)融冰車11套,并成功通過融冰試驗,效果明顯。機械除冰主要是采用輸電線路移動機器人平臺,攜帶除冰工具,通過遙控的方式,在輸電線路、架空地線及光纖復(fù)合架空地線(OPGW)上行駛,進行線路的帶電除冰工作,目前已經(jīng)在江西省公司和山西省公司的多條線路上成功應(yīng)用。機械震動除冰利用空爆彈產(chǎn)生可控的沖擊波對架空地線(含OPGW)進行除冰,具有地面作業(yè)、除冰效率高、操作簡單、攜帶方便等特點。機械震動除冰在河南500kV姚白線進行了地線震動除冰,取得了滿意結(jié)果。融冰和除冰技術(shù)已具備推廣應(yīng)用條件。

冰災(zāi)后輸電設(shè)備狀態(tài)評估和恢復(fù)技術(shù)對輸電線路導(dǎo)線、地線、絕緣子、桿塔的安全性評估,為防治冰害提供實踐依據(jù),恢復(fù)技術(shù)和措施是對因冰害受損的輸電設(shè)備進行快速加固和修復(fù)。

二、適用地點與條件電網(wǎng)冰害防治技術(shù)適用于公司系統(tǒng)所有電網(wǎng)覆冰區(qū),可因地制宜選擇應(yīng)用。新型交流融冰技術(shù)可在輸電線路覆冰較嚴重的變電站實施,特別是輸電線路需進行抗冰改造的變電站,以降低造價。新型交流融冰技術(shù)主要適用于40km及以下的線路融冰需求。直流融冰技術(shù)可用于易覆冰區(qū)各電壓等級輸電線路、地線的融冰,特別是交流融冰無法實施的500kV輸電線路、220kV長線路、大截面導(dǎo)線以及架空地線的融冰。

熱力融冰適用于變電站變電設(shè)備、絕緣子等電力設(shè)施的帶電融冰工作。機械除冰技術(shù)適用于地線、單導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線的除冰;一個耐張段內(nèi)多級直線塔間除冰;帶電運行線路的地線除冰;跨江河湖泊及山谷的小氣候環(huán)境下易結(jié)冰線路的除冰。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011~2012年:推廣冰區(qū)劃分、覆冰區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃及抗冰設(shè)計,全面應(yīng)用《重覆冰架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》等14項國家及行業(yè)和公司標準。在湖南、江西、四川、湖北等省重覆冰區(qū)加快推廣冰情預(yù)警監(jiān)測技術(shù)、輸電線路交、直流融冰技術(shù)、變電站熱力除冰技術(shù)、機器人除冰和機械震動除冰技術(shù)的推廣應(yīng)用。融冰應(yīng)用率覆蓋重覆冰區(qū)的70%以上。

2013~2015年:防治冰害技術(shù)在重覆冰區(qū)覆蓋率100%。在條件適宜的重冰區(qū),全面推廣機器人除冰和機械震動除冰技術(shù)。

四、責(zé)任部門發(fā)展策劃部、基建部、生產(chǎn)技術(shù)部、國家電力調(diào)度通信

中心

1.2靜止同步并聯(lián)補償器(STATCOM)

一、技術(shù)原理與特點靜止同步并聯(lián)補償器(STATCOM)是基于可關(guān)斷器件實

現(xiàn)的新型動態(tài)無功補償裝置,主要實現(xiàn)對系統(tǒng)的動態(tài)無功補償和動態(tài)電壓支撐,并可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、阻尼功率振蕩、抑制次同步諧振。STATCOM以電壓源換流器(VSC)為核心,直流側(cè)采用直流電容器為儲能元件,利用可關(guān)斷器件將直流側(cè)電壓轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻率的交流電壓,并通過換流電抗器或耦合變壓器并聯(lián)接入系統(tǒng)。當(dāng)只考慮基波頻率時,STATCOM可以看成一個經(jīng)電抗器接入系統(tǒng)與電網(wǎng)同頻率的交流電壓源,通過控制VSC輸出電壓的幅值和相角,動態(tài)調(diào)節(jié)裝置無功輸出。

STATCOM具有如下技術(shù)特點:(1)節(jié)省電容器。STATCOM不采用傳統(tǒng)電容器提供無功功率,因而可以省去常規(guī)補償裝置中大量電容器及其配套設(shè)備。(2)可靠性高。STATCOM無需大容量的電容器和各次濾波器,避免了該類設(shè)備事故的發(fā)生,提高了系統(tǒng)可靠性。(3)體積小、占地省。由于無需安裝各次濾波器,也無需大容量的電容器和電抗器,所以同容量的STATCOM占地面積僅為SVC的一半。(4)響應(yīng)速度快。STATCOM采用IGCT、IGBT等可關(guān)斷器件和先進的控制軟件技術(shù),響應(yīng)時間在10~20ms以內(nèi),具有良好的暫態(tài)性能;

(5)電壓運行范圍寬。STATCOM提供的無功電流不受母線電壓降低的影響,可以在很大系統(tǒng)電壓范圍下提供全范圍的無功輸出電流。其主要技術(shù)指標包括:額定電壓、額定容量、額定頻率、動態(tài)響應(yīng)速度、裝置損耗、過載能力、諧波含量等。

STATCOM以其優(yōu)異的動態(tài)性能,在電網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)中得到較廣泛應(yīng)用。截至目前,國外研制成功并投入商業(yè)運行的STATCOM裝置有數(shù)百套,絕大多數(shù)用于解決配電網(wǎng)中諸如電壓波動和閃變、動態(tài)無功補償?shù)入娔苜|(zhì)量問題,輸電系統(tǒng)應(yīng)用的大容量STATCOM裝置僅十余套。1996年,美國電力研究院、田納西電力局(TVA)和西屋電氣公司合作研發(fā)了35kV/±100Mvar的STATCOM裝置,并于1996年建成投運。這是世界上首套百兆乏級輸電系統(tǒng)用STATCOM工程。此后十多年,在美國、英國等地又有多套百兆乏級容量的STATCOM工程投運。國內(nèi)STATCOM的研究起步稍晚,多數(shù)也是應(yīng)用于工業(yè)用戶的配電系統(tǒng),其額定電壓為10kV、容量在20Mvar以下。在國內(nèi),正常運行的輸電系統(tǒng)STATCOM僅有1套,即2006年投運的上海西郊變電站35kV/±50MvarSTATCOM裝置。目前正在進行35kV、百兆乏及以上容量STATCOM的研制,年內(nèi)將可投入運行。

綜上所述,國內(nèi)10kV、50Mvar級STATCOM技術(shù)成熟具備推廣應(yīng)用條件,而35kV/百兆乏級STATCOM還需在示范應(yīng)用的基礎(chǔ)上,通過總結(jié)運行經(jīng)驗,對控制、抗干擾能力和經(jīng)濟性等一些關(guān)鍵技術(shù)進一步攻克和完善。

二、適用地點與條件

STATCOM適用于無功電壓波動頻繁并對占地面積和動態(tài)響應(yīng)速度要求較高的場合,如受端電網(wǎng)、直流落點、風(fēng)電和太陽能發(fā)電集中接入等。

目前,國內(nèi)大功率可關(guān)斷器件尚需大量進口,因而STATCOM裝置的整體成本偏高,使得STATCOM本體向更高電壓等級和更大容量發(fā)展面臨一定困難。可通過變壓器實現(xiàn)接入更高電壓等級的目標。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011~2013年,在受端電網(wǎng)、直流落點、風(fēng)電和太陽能發(fā)電集中接入等場合推廣應(yīng)用35kV/百兆乏以下的STATCOM;同時完成35kV/百兆乏級容量STATCOM的示范應(yīng)用。

2014~2015年,完成66kV電壓等級STATCOM的示范應(yīng)用;同時在上述適用場合推廣應(yīng)用35kV/百兆乏級STATCOM。

力爭到2015年,在國內(nèi)輸電系統(tǒng)領(lǐng)域推廣應(yīng)用STATCOM數(shù)十套,并實現(xiàn)國內(nèi)STATCOM技術(shù)在國外的應(yīng)用。

四、責(zé)任部門

發(fā)展策劃部、基建部、生產(chǎn)技術(shù)部、物資部

1.3串補/可控串補

一、技術(shù)原理與特點

串補/可控串補技術(shù)是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行水平,擴大線路輸送容量的重要技術(shù)手段之一,是實現(xiàn)超/特高壓輸電線路高效經(jīng)濟運行的重要工具。串聯(lián)補償裝置(SC)利用串聯(lián)電容器的容性阻抗補償輸電線路的部分感性阻抗,等效地縮短了發(fā)電機組間的電氣距離,增加了同步力矩,減少了功率輸送引起的電壓降和功角差,從而實現(xiàn)提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行水平,擴大線路輸送容量;可控串補(TCSC)技術(shù)是現(xiàn)代電力電子技術(shù)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,通過串聯(lián)電容補償線路電感,縮短等效電氣距離;通過并聯(lián)晶閘管閥的快速調(diào)節(jié)實現(xiàn)增容控制,可以實現(xiàn)潮流控制,達到進一步提高電網(wǎng)傳輸能力、增強系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、節(jié)省輸電走廊和投資、保護環(huán)境等目的。

串補可以改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性,增加系統(tǒng)的輸送能力,改善運行電壓和沿線路的電壓分布,均衡環(huán)網(wǎng)潮流發(fā)布和降低網(wǎng)損;對于可控串補,除具備串補功能外,還可用于控制線路潮流,阻尼系統(tǒng)兩區(qū)域之間的低頻振蕩,并抑制次同步振蕩(SSR)。

串補的主要技術(shù)指標包括:額定電壓、額定電流、補償容量、損耗等;對于可控補償,除串補的主要技術(shù)指標外,還有可控補償容量、晶閘管通流容量、響應(yīng)速度等。串聯(lián)補償技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用已有近80年的歷史,特別是上世紀80年代中期以來,串聯(lián)補償裝置在技術(shù)性能和可靠性上有了質(zhì)的飛躍。目前世界上安裝的串補裝置總?cè)萘恳殉^100,000Mvar。在國外,遠距離大容量750kV和500kV的輸電線路上廣泛裝設(shè)了串補裝置??煽卮a在國外已有6個工程應(yīng)用,其中3個在美國,1個在瑞典,1個在巴西,1個在印度。

目前,國內(nèi)已經(jīng)掌握了超高壓串補、可控串補的研制和調(diào)試技術(shù),投運了數(shù)十套串補、可控串補工程,裝置整體已達到國際先進水平:例如2007年投運的伊馮500kV可控串補工程,是世界上容量最大、額定電壓最高的可控串補工程;2008年投運的渾源串補工程,是世界上加裝串補套數(shù)最多、工程量最大、串補累計容量最大的串補工程。已投運的串補/可控串補裝置運行狀況良好。

綜上所述,串補/可控串補技術(shù)在500kV超高壓輸電系統(tǒng)中已完全成熟,具備推廣應(yīng)用條件,目前正在向750kV和特高壓輸電系統(tǒng)發(fā)展。

二、適用地點與條件

串補/可控串補技術(shù)適用于電源和用電負荷地理上分布不均衡,輸電距離較長,需要提高輸電能力的地區(qū)電網(wǎng);適用于輸電走廊狹窄,需解決保護資源環(huán)境與能源需求激增矛盾的輸電系統(tǒng);特別適用于長距離、大容量輸送的750kV和特高壓輸電線路,提高線路輸送容量和安全穩(wěn)定運行水平。串補/可控串補技術(shù)多應(yīng)用于長距離、大容量輸送的超/特高壓輸電線路,其安全性和可靠性要求極高,需要經(jīng)過詳細的系統(tǒng)分析計算確定串補/可控串補的安裝點、容量和串補度等參數(shù)。同時應(yīng)充分考慮采用可控串補抑制次同步振蕩(SSR)的功能實現(xiàn)。

三、推廣應(yīng)用計劃“十二五”期間,在公司系統(tǒng)500kV輸電系統(tǒng)中全面推廣,同時做好在750kV和特高壓輸電系統(tǒng)中應(yīng)用的示范工程和推廣應(yīng)用。

2011~2012年,串補/可控串補技術(shù)在1000kV輸電線路示范應(yīng)用;固定串補技術(shù)在長距離、大容量輸送的750kV和1000kV輸電線路中推廣應(yīng)用。

2013~2015年,可控串補技術(shù)在長距離、大容量輸送的750kV和1000kV輸電線路推廣應(yīng)用。

四、責(zé)任部門發(fā)展策劃部、基建部、建設(shè)部、生產(chǎn)技術(shù)部、物資部

1.4靜止無功補償器(SVC)

一、技術(shù)原理與特點靜止無功補償器(SVC)是目前應(yīng)用廣泛的動態(tài)無功補償裝置,可快速改變其發(fā)出的無功,具有較強的無功調(diào)節(jié)能力。SVC有多種結(jié)構(gòu)形式,包括晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)、晶閘管投切電抗器(TSR)、磁控電抗器(MCR)等。目前應(yīng)用的SVC是以上結(jié)構(gòu)形式中的一種或幾種的組合。SVC可為電力系統(tǒng)提供動態(tài)無功電源、調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓。當(dāng)系統(tǒng)電壓較低、重負荷時能輸出容性無功;當(dāng)系統(tǒng)電壓較高、輕負荷時能輸出感性無功,將供電電壓補償?shù)揭粋€合理水平。SVC應(yīng)用于輸電系統(tǒng),可以提高電網(wǎng)輸電能力,穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,阻尼系統(tǒng)低頻振蕩以及抑制次同步振蕩,并有利于暫態(tài)電壓恢復(fù);SVC應(yīng)用于工業(yè)配電網(wǎng),如電氣化鐵路、冶金等工業(yè)用戶,可以降低非線性和沖擊性負荷所引起的電壓波動和閃變、負序和諧波干擾,改善電能質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,提高負荷功率因數(shù),降低網(wǎng)損。

應(yīng)用于輸電系統(tǒng)的SVC,可以提高電網(wǎng)輸電能力,穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,實現(xiàn)無功電壓動態(tài)控制,阻尼系統(tǒng)低頻振蕩以及抑制次同步振蕩,協(xié)助暫態(tài)電壓恢復(fù),抑制電壓波動和閃變,提高電能質(zhì)量等。

SVC的主要技術(shù)指標包括:額定電壓、感性無功容量、容性無功容量、響應(yīng)速度、諧波水平、晶閘管的通流容量、濾波器支路額定電壓和額定容量、并聯(lián)電容器支路額定電壓和額定容量。

目前SVC技術(shù)在輸電系統(tǒng)、冶金、礦山、鐵路、石化等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。所依托的工程有大規(guī)模電力外送通道靜止無功補償系統(tǒng)(SVS)工程,新能源集中接入點SVC工程,可移動式靜止無功補償(RSVC)裝置工程。目前國外SVC的直掛電壓等級最高為66kV。在國內(nèi),目前最大規(guī)模電力外送通道SVC群工程位于川電東輸通道的陳家橋、洪溝、萬縣、板橋以及桃鄉(xiāng)五個500kV變電站,共安裝了6套SVC系統(tǒng)。其單套SVC的最大容量調(diào)節(jié)范圍為-480/+720Mvar,單套TCR容量最大達180Mvar,直掛最高電壓等級為66kV。330kV甘肅玉門SVC工程是國內(nèi)首次應(yīng)用于風(fēng)電集中送出通道的SVC裝置,因其能快速提供動態(tài)無功,為風(fēng)電場接入電網(wǎng)的無功電壓控制發(fā)揮了顯著作用。另外,我國還投運了湖南500kV復(fù)興變直流融冰兼SVC工程,這是世界上第二套直流融冰兼SVC工程。

綜上所述,在超高壓輸電系統(tǒng)中,大容量SVC、直流融冰兼SVC等裝置得到了大量工程實踐,積累了豐富運行經(jīng)驗,相關(guān)產(chǎn)品已通過了技術(shù)和產(chǎn)品鑒定,具備推廣應(yīng)用條件。

二、適用地點與條件

SVC技術(shù)適用于輸電系統(tǒng)中,需要動態(tài)無功補償和電壓控制、動態(tài)響應(yīng)要求高的場合。如大容量、遠距離水電接入、風(fēng)電集中接入、重負荷地區(qū)樞紐變電站、特高壓輸電系統(tǒng)。在配電系統(tǒng)中,適用于非線性、沖擊性負荷集中地區(qū),需要動態(tài)無功補償、電壓控制、負序治理和諧波濾波的場合。

SVC有多種結(jié)構(gòu)形式,包括晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)、晶閘管投切電抗器(TSR)、磁控電抗器(MCR)等,不同的形式其技術(shù)性能和造價存在區(qū)別。在應(yīng)用中要綜合考慮技術(shù)需求、占地、損耗和成本等多種因素進行方案的優(yōu)化組合。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011~2012年,在水電接入電網(wǎng)工程中推廣應(yīng)用;在風(fēng)電集中接入電網(wǎng)和重負荷地區(qū)樞紐站的推廣應(yīng)用;特高壓SVC的示范應(yīng)用;覆冰地區(qū)的直流融冰兼SVC推廣應(yīng)用。

2013~2014年,特高壓SVC的推廣應(yīng)用;特高壓直流融冰兼SVC的示范應(yīng)用;超/特高壓電網(wǎng)SVS示范應(yīng)用;

2015年,超/特高壓電網(wǎng)中SVS推廣應(yīng)用。

力爭到2015年,在我國各地輸電網(wǎng)推廣應(yīng)用SVC數(shù)十套,推廣應(yīng)用融冰兼SVC數(shù)十套,在超/特高壓電網(wǎng)中推廣應(yīng)用SVS數(shù)套。

四、責(zé)任部門

發(fā)展策劃部、基建部、建設(shè)部、生產(chǎn)技術(shù)部、物資部

1.5可控并聯(lián)電抗器

一、技術(shù)原理與特點可控并聯(lián)電抗器作為提高系統(tǒng)調(diào)控靈活性的有效手段,

具備固定高抗和動態(tài)無功調(diào)節(jié)設(shè)備的雙重功能,是實現(xiàn)超/特高壓輸電線路高效經(jīng)濟運行的重要工具??煽夭⒙?lián)電抗器可作為線路高抗或母線高抗使用。用作線路高抗時可以限制工頻過電壓和操作過電壓,實現(xiàn)動態(tài)無功電壓控制,消除發(fā)電機自勵磁,降低線路輸送損耗,優(yōu)化系統(tǒng)無功分布,配合中性點小電抗器可抑制潛供電流和降低恢復(fù)過電壓,提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平;用作母線高抗時,通過調(diào)節(jié)輸出無功,確保母線電壓的穩(wěn)定。

可控并聯(lián)電抗器技術(shù)根據(jù)其構(gòu)成原理的不同,可以劃分為基于磁控原理和基于高阻抗變壓器原理兩種類型。磁控式可控并聯(lián)電抗器在整個容量調(diào)節(jié)范圍內(nèi),晶閘管控制系統(tǒng)通過改變鐵芯的飽和程度來改變電抗器的容量;基于高阻抗變壓器原理的可控并聯(lián)電抗器根據(jù)低壓側(cè)晶閘管調(diào)節(jié)方式的不同,又可以分為分級式可控并聯(lián)電抗器和晶閘管控制變壓器(TCT)型可控并聯(lián)電抗器。分級式可控并聯(lián)電抗器方案將變壓器和電抗器設(shè)計為一體,充分利用高阻抗變壓器的阻抗,并在本體低壓側(cè)串入多組輔助電抗器,容量的控制方式采用晶閘管投切外加電抗器的方式,分級改變輸出的無功功率。TCT型高阻抗變壓器的漏抗一般設(shè)計為80%,其低壓繞組通過反并聯(lián)的晶閘管閥構(gòu)成回路,通過控制晶閘管的觸發(fā)角就能提供連續(xù)變化的無功功率。

磁控式可控并聯(lián)電抗器適合作為母線高抗使用,具有以下的技術(shù)特點:(1)采用低壓設(shè)備控制高壓設(shè)備,控制系統(tǒng)經(jīng)濟性好;(2)可實現(xiàn)輸出無功的連續(xù)、平滑調(diào)節(jié);(3)可以根據(jù)系統(tǒng)需求和成本定制響應(yīng)速度。

高阻抗分級式可控并聯(lián)電抗器可用作母線高抗或線路高抗使用,具有以下的技術(shù)特點:(1)系統(tǒng)暫態(tài)過程能迅速調(diào)節(jié)至100%容量,系統(tǒng)故障恢復(fù)過程,容量可以根據(jù)需要保持不變或迅速調(diào)節(jié),保證系統(tǒng)安全運行;(2)系統(tǒng)可靠性高,控制系統(tǒng)故障時能可作為固定高抗運行在100%容量;(3)暫態(tài)過程響應(yīng)迅速,非故障相響應(yīng)時間不大于30ms,故障相響應(yīng)時間不大于100ms;(4)容量調(diào)節(jié)分級實現(xiàn),調(diào)節(jié)過程通過控制晶閘管閥電流過零開通實現(xiàn),無直流偏置;(5)無諧波污染,不需配置濾波器.

TCT式可控并聯(lián)電抗器也可用作母線高抗或線路高抗使用,技術(shù)特點如下:(1)可實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無功輸出容量的平滑調(diào)節(jié),響應(yīng)速度快,可適應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)無功支撐需求;(2)低壓側(cè)無需配置輔助電抗器,節(jié)省了占地。

表征可控并聯(lián)電抗器技術(shù)性能的指標主要包括:額定電壓、額定容量、動態(tài)響應(yīng)速度、諧波含量、晶閘管通流容量、裝置損耗、過載能力等。可控并聯(lián)電抗器技術(shù)在國內(nèi)外已有應(yīng)用。國外磁控式可控并聯(lián)電抗器在前蘇聯(lián)國家獲得了較多的應(yīng)用,目前正在運行的該類型可控并聯(lián)電抗器總共6臺,最高運行電壓330kV,最大容量180Mvar;國外高阻抗變壓器型可控并聯(lián)電抗器應(yīng)用是1979年BBC公司研制的735kV/450MVar的TCT型可控并聯(lián)電抗器以及2001年BHEL公司研制的420kV/50MVarTCT型可控并聯(lián)電抗器;國內(nèi)已投運的可控并聯(lián)電抗器最高電壓等級是500kV,分別是忻都500kV開關(guān)站分級式可控并聯(lián)電抗器(550kV/150MVar)和江陵500kV換流站磁控式可控并聯(lián)電抗器(550kV/100MVar);目前國內(nèi)正在開展750kV分級式可控并聯(lián)電抗器裝置研制和工程實施,同時在開展特高壓分級式可控并聯(lián)電抗器關(guān)鍵技術(shù)研究和單相成套設(shè)備研制。

綜上所述,應(yīng)用于500kV的分級式可控并聯(lián)電抗器技術(shù)成熟,750kV和1000kV電壓等級分級式可控并聯(lián)電抗器正在進行研制和工程實施;磁控式可控并聯(lián)電抗器適合于220kV及以下電壓等級。TCT式可控并聯(lián)電抗器在我國超/特高壓系統(tǒng)中還沒有應(yīng)用,目前正在進行關(guān)鍵技術(shù)研究工作。

二、適用地點與條件可控并聯(lián)電抗器適用于水電、風(fēng)電外送輸電通道以及受端電網(wǎng)電力受入線無功電壓控制;輸送容量大的超/特高壓遠距離線路無功補償,過電壓和潛供電流抑制。

分級式可控并聯(lián)電抗器在風(fēng)電集中送出系統(tǒng),提高無功和電壓控制能力;分級式可控并聯(lián)電抗器在超高壓長距離輸電系統(tǒng),解決限制過電壓與無功補償間矛盾;分級式可控并聯(lián)電抗器在遠距離、大容量特高壓輸電系統(tǒng),解決限制過電壓與無功補償間矛盾;磁控式可控并聯(lián)電抗器在超高壓長距離輸電系統(tǒng),提高無功和電壓控制能力。磁控式可控并聯(lián)電抗器在特高壓輸電系統(tǒng)重負荷樞紐變電站,提高無功和電壓控制能力。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011年:分級式可控并聯(lián)電抗器在水電、風(fēng)電集中送出系統(tǒng)推廣應(yīng)用;分級式可控并聯(lián)電抗器在超高壓輸電系統(tǒng)推廣應(yīng)用。

2012年:分級式可控并聯(lián)電抗器在特高壓輸電系統(tǒng)中示范應(yīng)用;分級式可控并聯(lián)電抗器在330kV輸電系統(tǒng)中示范和推廣應(yīng)用。磁控式可控并聯(lián)電抗器在220kV及以下電壓等級輸電系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。

2013~2015年:分級式可控并聯(lián)電抗器在特高壓輸電系統(tǒng)推廣應(yīng)用。

力爭到2015年,在三華特高壓同步電網(wǎng)、西北750kV輸電系統(tǒng)中,推廣可控并聯(lián)電抗器十余套。

四、責(zé)任部門

發(fā)展策劃部、基建部、建設(shè)部、生產(chǎn)技術(shù)部、物資部

2高壓、超高壓變電技術(shù)

2.1高壓直流隔離開關(guān)

一、技術(shù)原理與特點直流輸電技術(shù)具有輸送容量大、損耗小、適宜遠距離輸送等優(yōu)點,已經(jīng)成為我國未來電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。高壓直流隔離開關(guān)作為換流站直流場的關(guān)鍵設(shè)備之一,在直流輸電工程中起到至關(guān)重要的作用。

高壓直流隔離開關(guān)是在常規(guī)交流隔離開關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上進行研制的,主要用于連接和隔離換流站直流場中的各主要一次電氣設(shè)備,以及投切直流濾波器組等場合。其技術(shù)原理和設(shè)計結(jié)構(gòu)與常規(guī)交流隔離開關(guān)基本一致,一般由導(dǎo)電回路、傳動環(huán)節(jié)、操動機構(gòu)、支撐或旋轉(zhuǎn)絕緣子、底座和支架等幾部分組成,通過電機旋轉(zhuǎn)傳動相間連桿,帶動導(dǎo)電桿進行合分閘操作,實現(xiàn)回路的接通或開斷。根據(jù)使用地點的不用,直流隔離開關(guān)一般分為雙柱水平伸縮、雙柱水平旋轉(zhuǎn)和三柱水平旋轉(zhuǎn)等結(jié)構(gòu)形式。2008年中國電力技術(shù)裝備有限公司等單位已成功研制額定電流為6300A的515kV直流隔離開關(guān),2010年成功研制額定電流為8000A的816kV直流隔離開關(guān)。

直流隔離開關(guān)與常規(guī)交流隔離開關(guān)的主要區(qū)別包括長期通過電流值較大,防污、防腐性能要求較高,承受抗彎、抗扭能力較強等。直流隔離開關(guān)主要技術(shù)特點包括:

(1)通流能力大、開合能力強。區(qū)別于交流隔離開關(guān)一般只通過較低水平運行電流的工況,直流隔離開關(guān)則需要長期承受額定運行直流電流(通常達到4000A甚至更高),為防止大電流引起的觸頭等接觸部位過熱,會對隔離開關(guān)觸頭、觸指等的設(shè)計結(jié)構(gòu)作出改進,例如采用觸頭多點接觸和絕緣板隔離每片觸指等技術(shù),以確保大電流可靠通流。同時,高壓直流隔離開關(guān)在原有大電流隔離開關(guān)研制技術(shù)的基礎(chǔ)上,采取隔離開關(guān)與真空斷路器并聯(lián)組合的方式,利用真空斷路器具有開斷短路電流能力進行隔離開關(guān)的輔助開斷,可具備開合諧波電流200A(46kV)的能力。

(2)機械操作次數(shù)較多、防腐性能較高。由于直流隔離開關(guān)設(shè)備較高,通過增加鍍銀層硬度、改善潤滑效果,或者采取柔性設(shè)計方式,減少動靜觸頭接觸時產(chǎn)生的摩擦力,提高觸頭耐磨性能,從而提高隔離開關(guān)的使用壽命;通過采用特殊的熱鍍鋅工藝,達到提高金屬組部件(如導(dǎo)電桿、相間連桿、底座、支架等)的防腐性能。

(3)具有較強防污能力。由于直流的靜電吸塵效應(yīng),相同電壓下直流積污要遠高于交流積污,相同的積污水平下直流污閃電壓要低于交流,因此,直流隔離開關(guān)絕緣子必須具備較強的防污能力,交流隔離開關(guān)的爬電比距達到31mm/kV就可滿足嚴重污穢地區(qū)的使用要求,而直流隔離開關(guān)如安裝在戶外,其爬電比距則遠高于交流設(shè)備,通常達到50mm/kV甚至更高。

(4)直流隔離開關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置靈活。在直流工程中隔離開關(guān)布置結(jié)構(gòu)靈活,該產(chǎn)品具有多樣性的布置結(jié)構(gòu)形式,可滿足極線側(cè)、中間點、中性側(cè)、閥廳內(nèi)等各種電壓等級的需求。

二、適用地點與條件直流隔離開關(guān)適用于極線側(cè)、中性母線側(cè)、中性點側(cè)等直流換流站中的多個位置,既可以安裝在閥廳內(nèi),也可安裝在戶外直流場使用。選型時應(yīng)考慮安裝地點的溫濕度、海拔、污穢等級、日照強度、風(fēng)速、覆冰、地震等諸多因素的影響。

由于直流隔離開關(guān)特殊的運行條件,其原材料與零部件價格通常比常規(guī)交流隔離開關(guān)昂貴。因此,選型時需綜合考慮設(shè)備購置成本、運行可靠性、檢修維護費用、占地費用等諸多因素。此外,高壓直流隔離開關(guān)制造工藝較為復(fù)雜,部分元件技術(shù)參數(shù)要求較高,需要制定更加嚴格的生產(chǎn)制造標準,規(guī)范制造、裝配的各個環(huán)節(jié),實施有效的質(zhì)量控制。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011年,針對直流隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)、性能特點與國外制造企業(yè)開展技術(shù)交流,并對目前國內(nèi)運行的多個直流換流站內(nèi)的直流隔離開關(guān)運行情況充分展開調(diào)研。在特高壓直流工程中應(yīng)用。

2012~2015年,在后續(xù)直流輸電工程中全面推廣應(yīng)用各個電壓等級的國產(chǎn)直流隔離開關(guān)。

四、責(zé)任部門

基建部、生產(chǎn)技術(shù)部、建設(shè)部、物資部

2.2智能變電站技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點智能變電站通過采用先進的通信、信息技術(shù),實現(xiàn)電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一斷面無損采集,提供變電站實時全景模型并實現(xiàn)共享;通過先進的自動控制、人工智能技術(shù),全面提升實時控制、動態(tài)調(diào)整技術(shù)水平,實現(xiàn)各類電源及用戶的無擾接入、故障隔離,系統(tǒng)和設(shè)備具備自描述、自適應(yīng)、自診自愈能力。

一次設(shè)備智能化主要是通過利用電子式互感器及各種狀態(tài)監(jiān)測傳感技術(shù)對傳統(tǒng)一次設(shè)備進行智能化改造,在變壓器及開關(guān)等關(guān)鍵設(shè)備增加智能組件,實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測與保護、控制、測量等功能整合。DL/T860的應(yīng)用為我國變電站自動化系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的信息模型和接口標準,智能變電站在該標準的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)變電站全景信息的采集與共享。通過監(jiān)控一體化,整合傳統(tǒng)的SCADA、保信、五防、在線監(jiān)測等功能居于一體,顯著提高系統(tǒng)集成化程度;通過順序控制智能變電站具備在各執(zhí)行端接收和執(zhí)行集控中心、本地監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的控制指令,經(jīng)安全校核并自動順序一次性自動完成多個控制步驟的操作,同時具有中斷、急停的功能;智能告警基于全站設(shè)備對象信息統(tǒng)一建模,通過告警信息的篩選過濾,并通過告警信息之間的邏輯關(guān)聯(lián),運用推理技術(shù)確定最終告警,實現(xiàn)變電站正常及事故情況下告警信息分類,并建立信息上送的優(yōu)先級標準,在異常及事故情況下實現(xiàn)信息分級上送。故障信息綜合分析功能主要由主程序、推理機、拓撲及平臺接口軟件、數(shù)據(jù)庫快速定義軟件等構(gòu)成。通過對故障錄波、保護裝置、SOE等相關(guān)事件信息進行挖掘、整合、綜合分析,得出故障分析結(jié)果為電網(wǎng)運行提供輔助決策;智能變電站通過對輔助系統(tǒng)的智能化改造,配置智能輔助控制系統(tǒng),實現(xiàn)圖像監(jiān)控、火災(zāi)報警、消防、照明、采暖通風(fēng)、環(huán)境監(jiān)測等系統(tǒng)的智能聯(lián)動控制,將非電力專業(yè)納入自動化范疇,從而提升變電站智能化程度,保證變電站的安全可靠運行。

通過應(yīng)用智能變電站技術(shù)主要實現(xiàn)運行監(jiān)控、操作與控制、綜合信息分析與智能告警、輔助應(yīng)用五類應(yīng)用功能。

相對于常規(guī)變電站來說,智能變電站的技術(shù)特征表現(xiàn)在一次設(shè)備智能化、二次系統(tǒng)一體化、輔助系統(tǒng)集成化、高級功能實用化等方面。一次設(shè)備智能化是通過應(yīng)用智能組件,實現(xiàn)測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化和狀態(tài)可視化等功能;二次系統(tǒng)一體化是將計算機監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、保護、計量輔助系統(tǒng)等一體化建設(shè),實現(xiàn)信息集成;輔助系統(tǒng)集成化是將智能變電站視頻監(jiān)控、安防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、站用電源系統(tǒng)的控制功能進行集成,實現(xiàn)輔助系統(tǒng)優(yōu)化控制;高級功能實用化就是在智能變電站中實現(xiàn)智能告警、故障信息綜合分析決策、支撐經(jīng)濟運行與優(yōu)化控制、站域控制等高級應(yīng)用功能。

通過一次設(shè)備智能化,智能變電站試點工程將合并單元、智能終端、狀態(tài)監(jiān)測、保護等二次設(shè)備下放至高壓設(shè)備本體附近,實現(xiàn)了智能組件的功能集成,可在進一步提高設(shè)備集成度的情況下推廣使用該種模式。智能組件在線監(jiān)測功能應(yīng)選取目前較成熟且技術(shù)經(jīng)濟性較好的在線監(jiān)測功能;信息一體化基本具備推廣條件,在推廣使用的同時,可繼續(xù)提升變電站信息一體化水平;在保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性及一致性基礎(chǔ)上,順序控制、設(shè)備狀態(tài)可視化、智能告警分析、故障分析決策、源端維護等高級功能已經(jīng)得到初步應(yīng)用,但還需要在推廣過程中提高其“智能”程度,切實有效地減輕運行維護的工作量,為高質(zhì)高效的運行維護提供有力支撐;一體化電源、綠色照明以及變壓器風(fēng)冷變頻控制等技術(shù),技術(shù)成熟,經(jīng)濟性較好,可推廣應(yīng)用。

二、適用地點與條件

智能變電站整體解決方案適用于110kV~750kV的新建智能變電站或在運變電站的智能化改造工程。

在智能變電站建設(shè)中應(yīng)以安全可靠為前提,著力于應(yīng)用相對成熟且效益明顯的技術(shù)及設(shè)備,不應(yīng)盲目追求應(yīng)用大量的新技術(shù)和新設(shè)備。應(yīng)優(yōu)化集成設(shè)計方案,減少建筑物面積、優(yōu)化屏柜布置等。智能變電站建設(shè)應(yīng)嚴格遵循并跟進相關(guān)標準、規(guī)范和規(guī)定。三、推廣應(yīng)用計劃2011年開始,在新建或改造的110kV~750kV變電站全面推廣應(yīng)用智能變電站技術(shù)。

“十二五”期間,新建110(66)kV及以上電壓等級智能變電站5100座、變電站智能化改造約1000座。到2015年,公司經(jīng)營區(qū)域110(66)kV及以上電壓等級智能變電站占變電站總座數(shù)的38%左右。

四、責(zé)任部門發(fā)展策劃部、生產(chǎn)技術(shù)部、基建部、智能電網(wǎng)部、物資部、國家電力調(diào)度通信中心

3高壓、超高壓設(shè)備運行、維護和管理

3.1電力機器人技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點電力機器人技術(shù)是以機器人技術(shù)為核心,整合電力設(shè)備非接觸檢測技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、自動控制技術(shù)、高壓絕緣防護技術(shù)等,實現(xiàn)輔助或代替人工完成危險或惡劣環(huán)境下的特定電力作業(yè)任務(wù)。電力機器人技術(shù)包含變電站機器人智能巡檢技術(shù)和機器人帶電作業(yè)技術(shù)。

變電站設(shè)備巡檢普遍采用人工巡視、手工記錄的方式。人工巡檢存在著勞動強度大、工作效率低、檢測質(zhì)量分散、管理成本高等弊端。變電站機器人智能巡檢技術(shù)是利用移動機器人,攜帶紅外和可見光成像設(shè)備,在全天候條件下,以全自主或遙控方式,進行變電站設(shè)備巡檢,對巡檢提供專家分析系統(tǒng),有效降低工作勞動強度,降低變電站運維成本,提高正常巡檢作業(yè)和管理的智能化和自動化水平。

配網(wǎng)帶電作業(yè)歷來由人工進行,因為線路設(shè)計安全距離小,其作業(yè)安全防護、遮蔽要求極其嚴格,稍不慎可能造成安全事故。利用機器人代替等電位人員進行帶電作業(yè)是解決該問題的有效途徑之一。機器人帶電作業(yè)技術(shù)利用主從遙操作機械臂,輔助作業(yè)人員進行帶電作業(yè)任務(wù),使作業(yè)人員與高壓電隔離,可有效降低操作人員的勞動強度,降低安全風(fēng)險。

變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)具備以下功能:變電站設(shè)備常規(guī)自動巡檢、惡劣環(huán)境下的特殊巡檢(如:高原、寒冷等地理條件或大風(fēng)、霧天、冰雪、冰雹、雷雨等惡劣天氣條件下)、就地和遠程視頻巡檢和遠程視頻指導(dǎo)、站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動、變電站巡檢集控管理、設(shè)備缺陷管理、免操作自主運行等。

機器人配網(wǎng)帶電作業(yè)系統(tǒng)具備以下功能:主從遙操作、抓取更換作業(yè)工具、絕緣線路的絕緣皮剝除、螺母螺栓的安裝拆除、絕緣防護的安裝拆除(包括裸露帶電線路絕緣包裹和可能碰到的地電位設(shè)施的絕緣包裹)。

機器人配網(wǎng)帶電作業(yè)系統(tǒng)可完成的帶電作業(yè)項目有:帶電斷接引,絕緣子、跌落保險的帶電更換,線路異物清除等。

變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)主要技術(shù)指標:

(1)防護等級IP43;

(2)連續(xù)檢測時間不少于4h;

(3)可見光攝像機圖像達到D1格式;

(4)紅外熱像儀精度小于等于±2%等。機器人配網(wǎng)帶電作業(yè)系統(tǒng)主要技術(shù)指標:

(1)作業(yè)電壓等級10kV及以下;

(2)絕緣防護標準45kV;

(3)作業(yè)高度19m;

(4)整體運輸高度小于4.2m等。變電站機器人智能巡檢技術(shù)已在國內(nèi)多個省份得到應(yīng)用,其中變電站機器人智能巡檢技術(shù)已在山東、北京、天津、廣東、廣西、浙江、陜西、山西等十余座變電站投入運行,覆蓋220kV~750kV各電壓等級變電站及直流換流站,其中第四代產(chǎn)品已經(jīng)在山東青島午山智能變電站和浙江金華蘭溪智能變電站投入運行。

公司在帶電作業(yè)機器人技術(shù)研究方面已經(jīng)開展多年,于2002年研發(fā)出第一臺試驗室樣機,2005年完成產(chǎn)品化樣機的研究。帶電作業(yè)機器人已在山東電力濟寧供電公司和山西電力長治供電分公司通過試用。

在變電站巡檢和配網(wǎng)帶電工作中引入機器人技術(shù),對于加快堅強智能電網(wǎng)建設(shè)、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有積極的推進作用。電力機器人技術(shù)通過用戶實用,已經(jīng)具備推廣條件。

二、適用地點與條件

變電站智能巡檢機器人系統(tǒng)適用于220kV及以上變電站,尤其是無人或少人值守變電站,在實際應(yīng)用中應(yīng)優(yōu)先考慮500kV及以上變電站。

帶電作業(yè)機器人適用于10kV及以下配網(wǎng)輸電線路的帶電作業(yè)任務(wù),尤其適合靠道路側(cè)的垂直排列的線路。

電力機器人主要用于解決一些特定問題,對于特殊復(fù)雜的環(huán)境條件,功能上尚存在局限性,有待進一步改進、完善。此外,電力機器人當(dāng)前量產(chǎn)能力有限,價格較為昂貴,在推廣應(yīng)用初期應(yīng)給予綜合考慮。

三、推廣應(yīng)用計劃

(1)變電站機器人智能巡檢技術(shù)

2011~2012年,變電站智能巡檢機器人系統(tǒng)在華北等地區(qū)進行小規(guī)模應(yīng)用,在公司智能站改造或500kV技改工程中優(yōu)先考慮。

2013~2015年,技術(shù)進一步完善,量產(chǎn)能力滿足要求后在全公司范圍大規(guī)模推廣。

(2)帶電作業(yè)機器人技術(shù)

2011~2013年,帶電作業(yè)機器人在沿海等發(fā)達地區(qū)進行小規(guī)模試點應(yīng)用。

2014~2015年,技術(shù)進一步完善,量產(chǎn)能力滿足要求后在全公司范圍內(nèi)大規(guī)模推廣。

四、責(zé)任部門

生產(chǎn)技術(shù)部、智能電網(wǎng)部

3.2直升機作業(yè)

一、技術(shù)原理與特點高壓輸電線路一般架設(shè)在荒山野嶺、深溝峽谷和沼澤湖泊間,運行維護十分困難。人工巡檢方式需要耗費大量的人力和財力,時間長、效率低。在西方先進國家直升機電力作業(yè)技術(shù)已逐漸取代人工巡線。直升機作業(yè)可對線路進行帶電消缺,及時、快速處理電網(wǎng)事故隱患,提高復(fù)雜環(huán)境地區(qū)線路的運行檢修水平。目前公司系統(tǒng)內(nèi)運行的超、特高壓輸電線路長度已超過9萬km,線路檢修維護量劇增,運維人員不足的問題日益突出,人工巡線方式已無法滿足電網(wǎng)發(fā)展的需求,采用快捷、高效的直升機作業(yè)方式是電網(wǎng)發(fā)展的必然結(jié)果。直升機作業(yè)技術(shù)就是以直升機或無人直升機技術(shù)為核心,整合電力設(shè)備非接觸檢測技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、自動控制技術(shù)、飛行器測繪技術(shù)、帶電檢修技術(shù)等,完成特定電力輸電線路作業(yè)任務(wù),使作業(yè)高效、快捷,減輕作業(yè)勞動強度。

直升機作業(yè)技術(shù)主要包括以下六大類:

(1)直升機巡線技術(shù)。利用直升機的飛行及懸停穩(wěn)定功能,采用可見光、紅外線檢測等技術(shù),對輸電線路進行巡視檢查。

(2)直升機帶電水沖洗技術(shù)。在局部污穢程度嚴重區(qū)域?qū)^緣子等進行水沖洗,通過定量控制水沖洗條件,保證水沖洗安全。

(3)直升機帶電檢修技術(shù)。分平臺法和吊索法兩類,平臺法屬于等電位作業(yè)方法,吊索法是利用直升機將人和物吊到輸電線路或桿塔上進行檢修作業(yè)。

(4)激光掃描三維成像技術(shù)。利用激光對線路本體及通道進行立體掃描,在后臺生成三維圖像。

(5)直升機施工技術(shù)。包括貨物運輸、吊裝組塔、輔助放線等。

(6)無人機巡檢技術(shù)。通過無人旋翼飛行平臺攜帶檢測、控制和通訊設(shè)備,沿輸電線路走廊近距離自主飛行、跟蹤巡檢,執(zhí)行架空輸電線路設(shè)備缺陷檢測任務(wù)。

直升機電力作業(yè)具有高效、快捷、可靠、不受地域影響等特點。在荒山、深溝、峽谷及沼澤湖泊等地形險要地區(qū)作業(yè)技術(shù)可行、經(jīng)濟且高效。而在災(zāi)情普查、災(zāi)后搶修重建、電網(wǎng)應(yīng)急搶險等方面更具優(yōu)勢。直升機具有對檢測目標進行大視場角搜索和小視場角高清精確檢測的雙重優(yōu)勢,可實現(xiàn)線路設(shè)備在線運行狀態(tài)檢測及實時跟蹤,不受地理環(huán)境限制。

目前國網(wǎng)通用航空有限公司以及華北、東北、湖北、山東、浙江、福建、遼寧、青海等多家網(wǎng)省公司已開展了大量研究,多項成果達到或接近世界先進水平,主要裝備基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。已在國網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)89條500kV及以上線路上航巡作業(yè),累計航巡里程達98000km,飛行時間8700h,發(fā)現(xiàn)缺陷6700處。山東電力集團公司開展的無人機電力巡線系統(tǒng)研究成果在500kV郡城-汶上線、±660kV寧東-山東線上成功應(yīng)用,1年發(fā)現(xiàn)缺陷10余處。該技術(shù)已具備推廣應(yīng)用的條件和基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計,直升機巡線里程將平均按24.79%的增長速度逐年遞增。到“十二五”末將達17萬余km。

二、適用地點與條件

直升機作業(yè)適合330kV及以上輸電線路,無人直升機巡線作業(yè)適合220kV及以上輸電線路。

但是直升機成本、駕駛員人力成本均較高。直升機作業(yè)技術(shù)含量和運行安全要求高,需要專業(yè)化管理,資質(zhì)審查、專業(yè)技術(shù)評估、作業(yè)質(zhì)量驗收管控。

直升機作業(yè)需事先向相關(guān)管理部門申請,取得許可才能進行。因此需要提前計劃,精心安排。

三、推廣應(yīng)用計劃

(1)直升機巡線作業(yè):主要應(yīng)用于330kV及以上線路,“十二五”期間將在全國范圍內(nèi)陸續(xù)建立7大基地,開展常規(guī)化航巡。

(2)帶電水沖洗作業(yè):主要應(yīng)用于500kV及以上線路,

2011~2012年在沿海地區(qū)推廣;2013~2015年推廣到積污嚴重地區(qū)。

(3)帶電檢修作業(yè)、激光掃描作業(yè):主要應(yīng)用于500kV及以上線路,2011~2012年主要在華北、華中地區(qū)推廣;2013年擴展到華中地區(qū);2014~2015年推廣到公司范圍內(nèi)。

(4)施工作業(yè):2011年主要在青藏直流項目中應(yīng)用;

2012~2013年在公司重點建設(shè)項目中推廣;2014~2015年在全公司范圍內(nèi)推廣。

(5)無人機巡檢:主要應(yīng)用于220kV及以上線路,2011~2012年主要在華北、華中地區(qū)推廣;2013年擴展到華中地區(qū);2014~2015年推廣到全公司系統(tǒng)范圍。

根據(jù)電網(wǎng)電力作業(yè)實際需要,逐步將業(yè)務(wù)拓展到電網(wǎng)維護、建設(shè)施工、勘察設(shè)計、應(yīng)急搶險、科學(xué)試驗、客貨運輸?shù)?大領(lǐng)域,并在維修保養(yǎng)、科技研發(fā)、應(yīng)急搶險等方面完成相應(yīng)的配套工程建設(shè)。

四、責(zé)任部門

生產(chǎn)技術(shù)部、智能電網(wǎng)部、基建部

3.3電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點通過綜合利用各種傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù),對輸變電設(shè)備的特征參數(shù)(絕緣性能、溫度等)進行在線監(jiān)測,借助專家系統(tǒng)進行設(shè)備狀態(tài)評估,實現(xiàn)對各類輸變電設(shè)備運行狀態(tài)的運行監(jiān)視、實時感知、狀態(tài)評價、監(jiān)視預(yù)警和故障診斷。在線監(jiān)測技術(shù)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ),可為提高輸變電系統(tǒng)綜合防災(zāi)和安全保障能力提供技術(shù)支持。

電力設(shè)備在線監(jiān)測分為輸電線路在線監(jiān)測和變電設(shè)備在線監(jiān)測。輸電線路在線監(jiān)測主要包括對環(huán)境氣象、導(dǎo)線溫度、覆冰、舞動、微風(fēng)振動、桿塔傾斜、導(dǎo)線弧垂、風(fēng)偏、現(xiàn)場污穢度等狀態(tài)量的監(jiān)測。變電設(shè)備在線監(jiān)測主要包括對變壓器油中溶解氣體、電容型設(shè)備絕緣(介損、電容量、不平衡電流和不平衡電壓)、SF6氣體介質(zhì)、局部放電等狀態(tài)量的監(jiān)測,目前成熟的監(jiān)測技術(shù)有變壓器油中溶解氣體分析、變壓器鐵芯接地電流、電容型設(shè)備介損和電容量、金屬氧化物避雷器阻性電流監(jiān)測等。

輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的主要功能包括:通過對輸電線路的監(jiān)測,可實現(xiàn)對各類自然災(zāi)害的監(jiān)測、分析和預(yù)報,從而提高線路綜合防災(zāi)和安全保障能力;通過對變電設(shè)備監(jiān)測,及時反映絕緣性能、溫度等特征參量,實現(xiàn)對輸變電設(shè)備性能預(yù)先判別并處理,提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行水平和供電可靠;采用在線監(jiān)測技術(shù),能夠?qū)崟r感知電網(wǎng)輸電線路和變電設(shè)備的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)缺陷,采取措施預(yù)防故障發(fā)生,減少設(shè)備維修次數(shù),降低設(shè)備生產(chǎn)能耗和資源浪費,提高供電可靠性。

表征在線監(jiān)測裝置技術(shù)性能的主要指標包括特征參量、監(jiān)測精度、評估維度、通信方式、通信接口、供電、各組件可靠性等。

電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)上世紀80年代開始應(yīng)用,90年代以科技項目的形式逐步擴大,但當(dāng)時受工藝水平等因素影響,在線監(jiān)測技術(shù)一直未得到廣泛應(yīng)用。隨著輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)水平的提高和監(jiān)測功能的進一步完善,特別是公司加快實施設(shè)備狀態(tài)檢修和加快推進堅強智能電網(wǎng)建設(shè),對在線監(jiān)測技術(shù)需求越來越高,在線監(jiān)測技術(shù)已在公司范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,在及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷、保證設(shè)備安全運行等方面初步顯現(xiàn)成效。

目前公司已發(fā)布輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系列標準。根據(jù)技術(shù)發(fā)展實際情況,還將適時對已發(fā)布的標準滾動修訂,進一步加強輸電線路在線監(jiān)測裝置的入網(wǎng)和運行管理。

二、適用地點與條件在分析推廣應(yīng)用必要性和經(jīng)濟性的前提下,應(yīng)用于重點輸電線路和變電設(shè)備,并應(yīng)對監(jiān)測參量進行優(yōu)化。

目前在線監(jiān)測系統(tǒng)(裝置)產(chǎn)品種類繁多,監(jiān)測裝置的使用壽命和可靠性尚無法滿足輸變電設(shè)備運行全壽命周期的要求,為此公司發(fā)布了24項在線監(jiān)測系統(tǒng)(裝置)相關(guān)技術(shù)標準,并在評估總結(jié)試點工作的基礎(chǔ)上編制了系統(tǒng)標準化設(shè)計方案,建立了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)標準體系。同時,建立輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)實驗室,全面加強在線監(jiān)測裝置入網(wǎng)檢測。對于上線運行的在線監(jiān)測裝置合理安排檢測周期,提高在運監(jiān)測裝置的可靠性,避免因監(jiān)測裝置故障而停電檢修。

在線監(jiān)測數(shù)據(jù)受運行環(huán)境影響大,采用在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行設(shè)備狀態(tài)評價和診斷時,應(yīng)特別注重對數(shù)據(jù)的挖掘分析和處理。

目前在線監(jiān)測工作管理尚缺乏統(tǒng)一的管理規(guī)程保障,在推廣輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)時,應(yīng)特別注意依據(jù)公司發(fā)布的系統(tǒng)運行管理規(guī)范加強運行管理,充分發(fā)揮其作用。

三、推廣應(yīng)用計劃輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)結(jié)合智能電網(wǎng)建設(shè)總體規(guī)劃,在全網(wǎng)輸變電設(shè)備范圍內(nèi),按監(jiān)測類型推廣應(yīng)用。

2011~2012年,完成輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在公司系統(tǒng)內(nèi)32家單位部署應(yīng)用,實現(xiàn)跨區(qū)電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測信息全面接入公司總部,初步建成“兩級部署、三級應(yīng)用”的統(tǒng)一輸變電設(shè)備狀態(tài)檢測體系。結(jié)合輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測裝置發(fā)展,試點部署按照公司新標準研發(fā)的監(jiān)測裝置,逐步擴大監(jiān)測范圍,實現(xiàn)重點設(shè)備和關(guān)鍵區(qū)域環(huán)境信息的在線監(jiān)測。

2011~2015年,全面完成覆蓋全網(wǎng)范圍的總部和各網(wǎng)省公司輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè),對220kV及以上變壓器(電抗器)逐步配置全組分油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置;對特高壓交直流線路、500kV及以上重要聯(lián)絡(luò)線的特殊區(qū)段配置圖像、氣象、覆冰、振動等監(jiān)測裝置,并接入生產(chǎn)管理信息系統(tǒng),實現(xiàn)重要設(shè)備關(guān)鍵狀態(tài)參量的實時監(jiān)測。

四、責(zé)任部門

生產(chǎn)技術(shù)部、智能電網(wǎng)部

3.4城市電網(wǎng)應(yīng)急處理技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點國際公認的城市電網(wǎng)應(yīng)急處理包括四個環(huán)節(jié)的六大關(guān)鍵技術(shù):預(yù)防環(huán)節(jié)的應(yīng)急保障技術(shù)和災(zāi)害預(yù)警技術(shù),響應(yīng)環(huán)節(jié)的應(yīng)急供電技術(shù),處置環(huán)節(jié)的應(yīng)急指揮技術(shù)和應(yīng)急搶修技術(shù),恢復(fù)環(huán)節(jié)的供電恢復(fù)技術(shù)。目前這些技術(shù)都已從理論研究與實踐探索逐步向應(yīng)用推廣階段過渡。

基于城市電網(wǎng)應(yīng)急處理技術(shù)的城市電網(wǎng)應(yīng)急指揮系統(tǒng)是一套城市供電應(yīng)急計算機輔助技術(shù)支持系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)用面向服務(wù)的體系架構(gòu)、公共信息模型、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、容災(zāi)無線網(wǎng)技術(shù)、地理信息技術(shù)、信息集成技術(shù)、Internet技術(shù)等,全面整合多部門、多行業(yè)、多層次的已有系統(tǒng)和信息資源,實現(xiàn)對突發(fā)公共事件的實時響應(yīng)和調(diào)度指揮,并為公眾提供相應(yīng)的緊急救援服務(wù),將突發(fā)事件的危害程度降到最小。

城市電網(wǎng)應(yīng)急處理技術(shù)主要功能包括:

(1)通過與電網(wǎng)內(nèi)外部信息系統(tǒng)(氣象、地質(zhì)、電力EMS、MIS、營銷、GIS等系統(tǒng))接口,第一時間獲取相關(guān)信息進行電網(wǎng)故障分析計算,自動生成電網(wǎng)故障預(yù)測、應(yīng)急啟動、搶修和供電恢復(fù)參考方案;在災(zāi)害發(fā)生時,作為與政府及外界的信息溝通與發(fā)布平臺。

(2)針對不同重要電力用戶的可靠性需求進行分類分級,提供靈活的重要用戶供電和自備應(yīng)急電源配置流程和模式,同時還對社會電力資源的優(yōu)化配置、綜合利用提出參考方案,提高電網(wǎng)的可靠性和災(zāi)害應(yīng)急水平。

(3)通過電網(wǎng)調(diào)度智能輔助決策模型,在事故期間海量數(shù)據(jù)涌入情況下,找出焦點問題,協(xié)助調(diào)度員分析、診斷,并提供適用的緊急調(diào)度、事故處理、供電恢復(fù)參考方案,提高災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)和快速處置能力。

(4)具備多種通信接口,兼容電力專用通信網(wǎng)和公用通信網(wǎng),具備快速部署通信網(wǎng)絡(luò)的能力,為事故狀態(tài)應(yīng)急指揮提供通信保障。

城市電網(wǎng)應(yīng)急處理技術(shù)的主要技術(shù)指標包括電網(wǎng)及企業(yè)應(yīng)急能力兩方面指標。其中城市電網(wǎng)應(yīng)急能力指標包括主電源和主變電站停電風(fēng)險、主網(wǎng)架停電風(fēng)險、城市電網(wǎng)停電風(fēng)險、城市電網(wǎng)的N-k容忍度等;供電企業(yè)的應(yīng)急能力指標包括應(yīng)急管理體制的完備等級、應(yīng)急信息系統(tǒng)的完備等級、應(yīng)急救援隊伍和裝備的完備等級、應(yīng)急資源配置的完備等級等。

2006年至今,城市電網(wǎng)應(yīng)急指揮技術(shù)已在50%左右的國內(nèi)大中城市開始試點、建設(shè)和實施,在北京奧運會、上海世博會及各地重大活動的保電工作中發(fā)揮了重要作用。

二、適用地點與條件

該技術(shù)適用于大中城市電網(wǎng)及供電可靠性要求較高的區(qū)域電網(wǎng)。各地市的突發(fā)事件發(fā)生的內(nèi)部誘因和機理不同,不能將一套應(yīng)急處理系統(tǒng)簡單復(fù)制,應(yīng)針對具體電網(wǎng)特點因地制宜地推廣城市電網(wǎng)應(yīng)急處理技術(shù)。

不同地區(qū)各系統(tǒng)的需求和發(fā)展水平差異性較大,應(yīng)盡快總結(jié)前期城市電網(wǎng)應(yīng)急指揮系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗,推進公司統(tǒng)一的電網(wǎng)應(yīng)急指揮平臺建設(shè)。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011~2013年:重點完成風(fēng)險評估與預(yù)警、供電恢復(fù)和應(yīng)急能力評估模塊的功能完善,在重要政治經(jīng)濟城市和臺風(fēng)、地震、冰災(zāi)等災(zāi)害易發(fā)城市試點推廣。

2011~2014年:在全公司系統(tǒng)內(nèi)開展對重要電力用戶分級技術(shù)的推廣,在2011年底之前完成重要電力用戶的供電電源規(guī)劃,在2014年之前完成供電電源的建設(shè)、改造。

2011~2015年:在具備條件的城市推廣應(yīng)用。十年內(nèi)全國大中型城市應(yīng)用率達到100%;公司系統(tǒng)內(nèi)重

要電力用戶自備應(yīng)急電源配置率達到80%;開展社會應(yīng)急資源優(yōu)化配置、城市應(yīng)急供電能力評估技術(shù)的試點應(yīng)用;各供電公司的移動發(fā)電車配置臺數(shù)、容量能夠基本滿足城市重要電力用戶應(yīng)急的水平。

四、責(zé)任部門

安監(jiān)部、生產(chǎn)技術(shù)部、國家電力調(diào)度通信中心

4電力系統(tǒng)及其自動化

4.1智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)

一、技術(shù)原理與特點智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)是電網(wǎng)運行控制和調(diào)度生產(chǎn)管理的重要技術(shù)支撐手段。該系統(tǒng)圍繞分布式一體化共享的信息支撐、多維協(xié)調(diào)的安全防御、精細優(yōu)化的調(diào)度計劃和規(guī)范的流程化高效管理這四條主線,提供完整的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持手段,實現(xiàn)敏銳的全景化前瞻預(yù)警、優(yōu)化的自適應(yīng)自動調(diào)整、多維的全局觀協(xié)調(diào)控制、統(tǒng)籌的精細化調(diào)度計劃和規(guī)范的流程化高效管理。

智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)在主調(diào)和備調(diào)采用完全相同的系統(tǒng)體系架構(gòu),實現(xiàn)相同的功能,實現(xiàn)主、備調(diào)的一體化運行。橫向上,系統(tǒng)通過統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺實現(xiàn)四類應(yīng)用的一體化運行以及與SG186的有效協(xié)調(diào),實現(xiàn)主、備調(diào)間各應(yīng)用功能的協(xié)調(diào)運行和系統(tǒng)維護與數(shù)據(jù)的同步;縱向上,通過基礎(chǔ)平臺實現(xiàn)上下級調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)間的一體化運行和模型、數(shù)據(jù)、畫面的源端維護與系統(tǒng)共享,通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面實現(xiàn)廠站和調(diào)度中心之間、調(diào)度中心之間數(shù)據(jù)采集和交換的可靠運行。

在一個調(diào)度中心內(nèi)部,智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)功能分為實時監(jiān)控與預(yù)警、調(diào)度計劃、安全校核和調(diào)度管理四類應(yīng)用。實時監(jiān)控與預(yù)警類應(yīng)用全面整合電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)運行信息、設(shè)備狀態(tài)信息、輔助監(jiān)測信息,實現(xiàn)電網(wǎng)運行狀態(tài)及影響電網(wǎng)運行相關(guān)外部因素的全景可視化監(jiān)視、在線故障診斷和智能報警。調(diào)度計劃類應(yīng)用按照不同調(diào)度模式要求,提供多種智能決策工具和靈活調(diào)整手段,支持調(diào)度計劃全景信息可視化展示和相關(guān)因素定量分析評估,實現(xiàn)多目標、多約束、多時段調(diào)度計劃自動編制和安全校核,實現(xiàn)電網(wǎng)運行的安全性與經(jīng)濟性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。安全校核類應(yīng)用對檢修計劃、發(fā)電計劃和電網(wǎng)運行操作(臨時操作、操作票)等調(diào)度計劃和調(diào)度操作,進行全面的安全穩(wěn)定校核,其包括靜態(tài)安全、暫態(tài)穩(wěn)定、動態(tài)穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定等方面,并在校核完成后進行輔助決策和裕度評估計算,提出對調(diào)度計劃和調(diào)度操作中穩(wěn)定問題的調(diào)整建議和電網(wǎng)重要斷面的穩(wěn)定裕度。調(diào)度管理類應(yīng)用主要實現(xiàn)調(diào)度生產(chǎn)業(yè)務(wù)的流程管理;規(guī)范專業(yè)管理及調(diào)度中心內(nèi)部綜合管理;采用時間、空間等多維度分析方法,對電網(wǎng)運行信息、二次設(shè)備運行信息、分析評價結(jié)果等數(shù)據(jù)進行綜合挖掘分析,形成分析和評估結(jié)果并展示與發(fā)布,實現(xiàn)調(diào)度管理工作一體化、規(guī)范化和流程化的目標。實現(xiàn)與SG186數(shù)據(jù)平臺的信息交換和共享。

調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的四類應(yīng)用建立在統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺之上,基礎(chǔ)平臺是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)開發(fā)和運行的基礎(chǔ),負責(zé)為各類應(yīng)用的開發(fā)、運行和管理提供通用的技術(shù)支撐,為整個系統(tǒng)的集成和高效可靠運行提供保障?;A(chǔ)平臺為各類應(yīng)用提供統(tǒng)一的模型、數(shù)據(jù)、CASE、網(wǎng)絡(luò)通信、人機界面、系統(tǒng)管理等服務(wù)。應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)交換通過平臺提供的數(shù)據(jù)服務(wù)進行,還通過平臺調(diào)用和提供分析計算服務(wù)。智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)自2008年5月開始研發(fā),截至2010年底,已在第一批九個單位(國調(diào)、華北網(wǎng)調(diào)、華東網(wǎng)調(diào)、華中網(wǎng)調(diào)、江蘇省調(diào)、四川省調(diào)、沈陽地調(diào)、衡水地調(diào)和北京城區(qū))進行了試點工程建設(shè),涵蓋國、網(wǎng)、省、地四級調(diào)度機構(gòu)。各工程均已完成現(xiàn)場驗收,部分工程已投入試運行。

二、適用地點與條件智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)適用于國家、區(qū)域、省、地區(qū)調(diào)度機構(gòu)及各級備用調(diào)度。應(yīng)用智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)時應(yīng)充分考慮系統(tǒng)安全,遵循電力二次系統(tǒng)安全防護要求,在進一步完善邊界防護的基礎(chǔ)上,采用國產(chǎn)安全操作系統(tǒng)和國產(chǎn)安全數(shù)據(jù)庫,通過應(yīng)用證書技術(shù)加強信息安全,通過認證實現(xiàn)控制和執(zhí)行的權(quán)限管理。系統(tǒng)應(yīng)支持高可靠、高性能的冗余技術(shù)和高可靠性的冗余結(jié)構(gòu),支持雙機/多機集群技術(shù)、多機熱備技術(shù)及冷備自啟技術(shù),系統(tǒng)的硬件和軟件應(yīng)進行充分測試,保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運行。

技術(shù)支持系統(tǒng)按照統(tǒng)一規(guī)劃、分級負責(zé)的原則進行建設(shè)、驗收和管理。三、推廣應(yīng)用計劃2011年底前,國調(diào)、“三華”網(wǎng)調(diào)、江蘇、四川、福建省調(diào)、蘇州地調(diào)等試點單位完成智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)其他應(yīng)用功能的建設(shè);“三華”電網(wǎng)內(nèi)省調(diào)完成基礎(chǔ)平臺和相關(guān)功能建設(shè),支撐“三華”電網(wǎng)的一體化運行。

2015年前,省級以上調(diào)度全面建成智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng);70%的地調(diào)按照規(guī)范化要求建成智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng);40%的縣調(diào)建成智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)。

四、責(zé)任部門

國家電力調(diào)度通信中心、智能電網(wǎng)部

4.2多時間尺度全過程仿真技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點電力系統(tǒng)對擾動的動態(tài)響應(yīng)一般可分為電磁暫態(tài)(毫秒級)、機電暫態(tài)(秒級)及中長期動態(tài)(分鐘級)3種不同量級的多時間尺度過程。目前,針對不同的動態(tài)響應(yīng)過程己有相應(yīng)的獨立仿真程序進行仿真分析。隨著我國大規(guī)模超/特高壓交直流電網(wǎng)的建設(shè)、大規(guī)模風(fēng)電和光伏發(fā)電等新能源的開發(fā)、大功率電力電子設(shè)備和快速自動控制裝置的大量應(yīng)用,對建模技術(shù)和模型參數(shù)準確性提出更高的要求。由于大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)特性日趨復(fù)雜,不同時間尺度的響應(yīng)過程緊密聯(lián)系、相互影響,傳統(tǒng)相互獨立的各仿真程序已難以適應(yīng)我國大規(guī)模交直流電力系統(tǒng)對仿真的要求。因此,需要研究能夠?qū)崿F(xiàn)電磁暫態(tài)—機電暫態(tài)混合仿真、機電暫態(tài)—中長期動態(tài)統(tǒng)一仿真的多時間尺度全過程仿真、建模技術(shù),并開發(fā)相應(yīng)計算軟件,才能滿足我國大規(guī)模超/特高壓交直流電網(wǎng)建設(shè)的需要。

為了適應(yīng)我國電網(wǎng)發(fā)展需要,基于成熟的電力系統(tǒng)分析軟件PSD和PSASP開發(fā)的多時間尺度全過程仿真分析軟件包,重點解決了不同時間尺度的響應(yīng)過程緊密聯(lián)系、相互影響情況下仿真電力系統(tǒng)動態(tài)特性的問題。開發(fā)的多時間尺度全過程仿真分析軟件包具備穩(wěn)態(tài)計算分析、電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)-機電暫態(tài)混合仿真、機電暫態(tài)及中長期動態(tài)統(tǒng)一仿真、電壓穩(wěn)定計算和頻域計算等全過程仿真功能,能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)多時間尺度全過程仿真建模。仿真能力超越了國內(nèi)外同類產(chǎn)品。

與國內(nèi)外其它電力系統(tǒng)仿真軟件相比,該軟件包的主要特點是:(1)仿真能力強。除常規(guī)仿真程序能進行的所有分析計算工作外,還可以進行復(fù)雜和嚴重事故的事后分析,研究擾動后較長時間的事故重演,是研究和分析我國非線性超大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)特性機理、嚴重事故特征及其穩(wěn)定措施的重要保證。(2)算法數(shù)值穩(wěn)定性和收斂性好?;诙嘀厥录阉髋c多步變步長后退歐拉法的電磁暫態(tài)仿真算法、組合數(shù)值積分算法、基于故障支路導(dǎo)納陣的復(fù)故障算法、特征值并行搜索算法和改進的無功優(yōu)化綜合算法等,解決了仿真中數(shù)值振蕩、仿真計算收斂性差、計算速度慢等問題。(3)模型及參數(shù)符合實際,仿真分析精度高。提出了一套符合國內(nèi)實際的同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)、原動機及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實測建模方法,建立了相應(yīng)的大量的實測仿真模型及參數(shù);構(gòu)建了基于我國實際直流輸電系統(tǒng)和FACTS元件模型及參數(shù);建立了考慮配電網(wǎng)絡(luò)的綜合負荷模型和參數(shù)。這些模型及參數(shù)顯著提高了仿真分析的準確度。(4)電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一。在多時間尺度仿真計算中可采用統(tǒng)一的仿真模型和參數(shù),仿真計算方便快捷,節(jié)省時間。

多時間尺度全過程仿真分析軟件包的潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、小干擾穩(wěn)定、短路電流等常規(guī)程序已經(jīng)在我國獲得了較廣泛的應(yīng)用,機電—電磁暫態(tài)混合仿真程序和全過程動態(tài)仿真程序已經(jīng)具備了推廣應(yīng)用的條件。

二、適用地點與條件電力系統(tǒng)多時間尺度全過程仿真技術(shù)可用于在交直流混合仿真、多時間尺度全過程仿真、間歇式能源并網(wǎng)規(guī)劃與調(diào)度運行仿真,基于該技術(shù)研發(fā)的PSD電力系統(tǒng)仿真軟件包可作為我國特高壓智能電網(wǎng)規(guī)劃、運行和控制的基本仿真工具。

目前,主要用于電力系統(tǒng)離線仿真計算,用于實時仿真計算尚需要進一步研究數(shù)據(jù)接口等問題。為提高計算速度和計算效率,應(yīng)用基于PSD和PSASP的多時間尺度全過程仿真分析軟件包時,應(yīng)結(jié)合可配置高性能計算機機群,搭建并行仿真計算平臺。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011年,在公司重大科技項目和智能電網(wǎng)規(guī)劃、運行中引入多時間尺度全過程仿真功能對系統(tǒng)進行詳細仿真,研究電力系統(tǒng)受到擾動之后長時間的動態(tài)穩(wěn)定性問題及解決方案。

未來3~5年,在己有推廣成果的基礎(chǔ)之上,大力推進機電—電磁暫態(tài)混合仿真和全過程動態(tài)仿真的應(yīng)用范圍,在公司系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、調(diào)度運行和科研單位進行廣泛推廣應(yīng)

用。

四、責(zé)任部門

國家電力調(diào)度通信中心、發(fā)展策劃部

5配電與用電

5.1配電自動化技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點配電自動化以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ),以配電自動化系統(tǒng)為核心,綜合應(yīng)用電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)配電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制,并通過相關(guān)系統(tǒng)的信息集成,實現(xiàn)配電自動化的科學(xué)管理。

配電自動化系統(tǒng)主要由配電主站、配電終端、配電子站(可選)和通信通道組成。配電主站是配電自動化系統(tǒng)的核心部分,主要實現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等基本功能和電網(wǎng)分析應(yīng)用等擴展功能;配電終端是安裝于中壓配電網(wǎng)現(xiàn)場的各種遠方監(jiān)測、控制單元的總稱,主要包括配電開關(guān)監(jiān)控終端(FTU)、配電變壓器監(jiān)控終端(TTU)、開關(guān)站和公用及用戶配電所監(jiān)控終端(DTU)等;配電子站是為優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、提高信息傳輸效率、便于配電通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設(shè)置的中間層,實現(xiàn)所轄范圍的信息匯集、處理或故障處理、通信監(jiān)視等功能;通信通道是連接配電主站、配電終端和配電子站,實現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。IEC61968標準在配電自動化產(chǎn)品中的貫徹實施,推動了配電自動化的綜合應(yīng)用,為各種應(yīng)用之間的信息交互創(chuàng)造了條件。

配電自動化系統(tǒng)的功能包括基本功能和擴展功能。

基本功能包括:

(1)配電SCADA:數(shù)據(jù)采集(支持分層分類召測)、狀態(tài)監(jiān)視、遠方控制、人機交互、防誤閉鎖、圖形顯示、事件告警、事件順序記錄、事故追憶、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表打印、配電終端在線管理和配電通信網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視等。

(2)與上一級電網(wǎng)調(diào)度(一般指地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度)自動化系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)(或電網(wǎng)GIS平臺)互連,建立完整的配電網(wǎng)拓撲模型。

擴展功能包括:

(1)饋線故障處理:與配電終端配合,實現(xiàn)故障的識別、定位、隔離和非故障區(qū)域自動恢復(fù)供電。

(2)電網(wǎng)分析應(yīng)用:模型導(dǎo)入/拼接、拓撲分析、解合環(huán)潮流、負荷轉(zhuǎn)供、狀態(tài)估計、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、短路電流計算、電壓/無功控制和負荷預(yù)測等。

(3)智能化功能:配電網(wǎng)自愈控制(包括快速仿真、預(yù)警分析等)、分布式電源/儲能裝置/微電網(wǎng)的接入及應(yīng)用、經(jīng)濟優(yōu)化運行以及與其它智能應(yīng)用系統(tǒng)的互動等。

配電自動化系統(tǒng)的主要技術(shù)指標包括:故障判斷準確率、遙信正確率、遙測綜合誤差、遙控誤動率、遙控拒動率、事故畫面推出時間、遙信變位畫面響應(yīng)時間、遙測越死區(qū)響應(yīng)時間、雙機切換時間、故障區(qū)段隔離時間、非故障區(qū)段恢復(fù)供電時間等。

配電自動化主站系統(tǒng)、配電終端設(shè)備、配電通信技術(shù)等都有較大進步且趨于成熟。目前配電自動化技術(shù)已經(jīng)在公司第一批(4個重點城市核心區(qū))和第二批配電自動化試點(19個重點城市核心區(qū))試點使用,并取得很好的應(yīng)用成果。

二、適用地點與條件配電自動化技術(shù)實施區(qū)域的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)布局合理、成熟穩(wěn)定,實施饋線自動化的線路應(yīng)滿足故障情況下負荷轉(zhuǎn)移的要求,具備負荷轉(zhuǎn)供路徑和足夠的備用容量,配電設(shè)備應(yīng)根據(jù)需要滿足遙測、遙信、遙控要求。

為確保配電自動化工程建設(shè)質(zhì)量,應(yīng)加強對配電自動化系統(tǒng)的規(guī)劃和計劃性管理,并重視建設(shè)質(zhì)量和后續(xù)配套措施,保障工程的延續(xù)性和可推廣性。

三、推廣應(yīng)用計劃配電自動化系統(tǒng)應(yīng)納入地區(qū)配電網(wǎng)整體規(guī)劃,根據(jù)本地區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀及實際需求分階段、分步驟實施;在進行配電自動化建設(shè)與改造時,要合理配置主站軟硬件及智能終端類型,避免盲目追求配電自動化“三遙”率;區(qū)域網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)布局合理、成熟穩(wěn)定,不可為實施自動化而進行大規(guī)模的網(wǎng)架改造和設(shè)備更換。

2011~2012年:在供電可靠性要求高的政治或經(jīng)濟中心區(qū),國家級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)或高新科技園區(qū)推廣應(yīng)用,優(yōu)先在4個直轄市、21個省會城市、4個計劃單列市,唐山、蘇州共31個重點城市的核心區(qū)開展配電自動化系統(tǒng)建設(shè)并逐步實現(xiàn)全覆蓋。在“十二五”中后期可在其它具備條件的地級市核心區(qū)開展配電自動化系統(tǒng)建設(shè)。

四、責(zé)任部門

生產(chǎn)技術(shù)部、智能電網(wǎng)部、國家電力調(diào)度通信中心

5.2節(jié)能配電變壓器

一、技術(shù)原理與特點

節(jié)能配電變壓器主要包括S13及以上型號的系列配電變壓器、非晶合金鐵心變壓器和調(diào)容變壓器。

S13及以上型號系列配電變壓器通過采用高導(dǎo)磁、低損耗的優(yōu)質(zhì)高性能硅鋼片,經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,降低了變壓器空載損耗和負載損耗。S13型配電變壓器與同容量S11型配電變壓器相比,空載損耗下降25%以上,噪聲下降7~10dB,銅材消耗下降3%~5%。S14變壓器長期運行在40%及以上負載率時,其節(jié)能效果高于非晶合金變壓器,且噪音水平也相對較低,可滿足城市配網(wǎng)環(huán)保要求。

非晶合金鐵心變壓器的鐵心采用非晶合金帶材,使得變壓器空載損耗大幅降低,與S11型同容量配電變壓器相比平均降低約65%。但由于非晶合金材料的特殊性,非晶鐵心不能用夾件過分壓緊,鐵心震動受到束縛較少,因此噪音相對同容量、同規(guī)格的硅鋼配電變壓器高出3~8dB。

調(diào)容變壓器包括有載調(diào)容變壓器和無載調(diào)容變壓器。有載調(diào)容變壓器在不停電情況下,根據(jù)實際負荷大小,通過調(diào)容開關(guān)改變高低壓繞組聯(lián)結(jié)方式,實現(xiàn)容量轉(zhuǎn)換,使變壓器運行在較佳經(jīng)濟運行方式,克服了無載調(diào)容變壓器不能根據(jù)實際負荷大小自動調(diào)節(jié)變壓器容量方式的固有缺陷。

在年均負載率小于30%的情況下,應(yīng)用非晶變節(jié)能效果比較顯著;在年均負載率小于25%的情況下,且負荷具有周期性變化特征的區(qū)域,應(yīng)用有載調(diào)容配變節(jié)能效果比較顯著。配電變壓器的主要技術(shù)指標包括:額定容量、額定電壓、額定頻率、空載損耗、負載損耗、空載電流、短路阻抗。

S13及以上型號配電變壓器、非晶合金鐵心變壓器、調(diào)容變壓器等節(jié)能產(chǎn)品代表了我國目前配電變壓器的發(fā)展方向,產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝已相對成熟。目前非晶合金鐵心配電變壓器已在江蘇等地區(qū)得到較多應(yīng)用,有載調(diào)容變壓器在山東、寧夏、浙江等農(nóng)網(wǎng)科技項目試點中也得到一定應(yīng)用。

二、適用地點與條件

S13型配電變壓器和非晶合金鐵心配電變壓器適用于新建和改造的城鄉(xiāng)配電網(wǎng)。有載調(diào)容變壓器適用于季節(jié)性負荷或其它周期性變化大的負荷,盡量避免在臨時性、大負荷頻繁投切的場合使用。此外,有載調(diào)容變壓器成本較高,相當(dāng)于普通變壓器的1.7~1.8倍,但可采用無載調(diào)容配電變壓器,其價格比常規(guī)僅高出10%。非晶合金變壓器不宜在可能頻繁發(fā)生短路故障的線路和噪音要求高的場所使用,在運輸和吊裝期間要避免受到外力的擠壓、碰撞和沖擊。

目前國內(nèi)市場上節(jié)能配電變壓器的性能差異較大,所推廣節(jié)能配電變壓器應(yīng)在專業(yè)檢測機構(gòu)進行節(jié)能效果及整機性能的檢測。建議對每批招標的節(jié)能配電變壓器進行質(zhì)量監(jiān)督抽檢,且抽檢比例不低于2~5%。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011年,新增配電變壓器應(yīng)采用節(jié)能型變壓器,推廣應(yīng)用S13以上型號節(jié)能型變壓器(不低于25%),農(nóng)村和純居民供電配電變壓器優(yōu)先采用調(diào)容變壓器(不低于10%)和非晶合金變壓器(不低于15%)。2012年起,新增配電變壓器全部使用節(jié)能型配電變壓器,更快推動節(jié)能環(huán)保型配電變壓器的應(yīng)用。

2011年后,新型節(jié)能變壓器的使用比例以每年5%的速度逐年遞增。非晶合金變壓器每年每省達到1000臺以上,其中國產(chǎn)帶材非晶合金變壓器不低于50%。

“十二五”期末,公司系統(tǒng)城市配電網(wǎng)全部改造更換S9及以下高損耗變壓器。

四、責(zé)任部門

生產(chǎn)技術(shù)部、農(nóng)電部、物資部

5.3固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜是一種集外固封、絕緣母線及組合單元小型化三種技術(shù)于一體,開關(guān)及高壓帶電部件采用環(huán)氧樹脂進行整體澆注,以環(huán)氧樹脂固封作為帶電體對地及相間的絕緣的新型配電設(shè)備。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜不排放任何有毒物質(zhì),無漏氣爆炸和內(nèi)部燃弧的隱患,具有絕緣性能高、體積小、容量大、整體強度高、免維護等特點。

固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜根據(jù)不同配置,可實現(xiàn)開斷負荷電流、開斷短路電流、雙電源進線手動/自動方式切換、電流速斷保護、小電流接地系統(tǒng)單相接地保護、通信等功能。

固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的主要技術(shù)參數(shù):額定電壓、額定頻率、額定電流、額定短時耐受電流、額定峰值耐受電流、額定短路持續(xù)時間、額定短路開斷電流、額定短路關(guān)合電流(峰值)、異相接地故障開斷能力、1min工頻耐受電壓、雷電沖擊耐受電壓、額定操作次序、機械壽命、輔助回路額定操作電壓、1min工頻耐壓、局部放電等。近年來,國內(nèi)已有企業(yè)掌握了固封技術(shù),正在研制和生產(chǎn)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,有些產(chǎn)品已通過型式試驗,初步具備了量產(chǎn)能力。已有大約12000~16500臺固體環(huán)網(wǎng)柜在配網(wǎng)或其它系統(tǒng)中投入運行。從技術(shù)可靠性和環(huán)保要求更加嚴格的發(fā)展趨勢看,固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜具有全面取代SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的趨勢。

二、適用地點與條件固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜適用于城區(qū)配網(wǎng)及用戶供電系統(tǒng),滿足-45℃高寒、4000m高海拔、沿海及污穢地區(qū)的使用要求。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的工藝要求高于SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,若工藝手段不完善,則絕緣隱患、故障概率、危害性高于SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,需要確保原材料質(zhì)量及工藝水平。三、推廣應(yīng)用計劃2011~2012年,公司新建和改造項目中固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的使用量不低于新增總量的5%。2015年后,新建和改造項目中固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的使用量不低于新增總量的25%。

四、責(zé)任部門

生產(chǎn)技術(shù)部、物資部

5.4配電網(wǎng)架空絕緣線路雷擊斷線防護技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點架空絕緣導(dǎo)線的雷擊耐受特性與架空裸導(dǎo)線的物理特性明顯不同。當(dāng)直擊雷或感應(yīng)雷過電壓作用于裸導(dǎo)線引起絕緣子閃絡(luò)時,接續(xù)的工頻短路電流電弧在電動力的作用下沿著導(dǎo)線向背離電源方向移動,并在工頻續(xù)流燒斷導(dǎo)線或損壞絕緣子之前引起斷路器動作,切斷電弧。對于架空絕緣導(dǎo)線,在雷擊過電壓閃絡(luò)時,瞬間電弧的電流很大但時間很短,僅在架空絕緣導(dǎo)線絕緣層上形成擊穿孔,不會燒斷導(dǎo)線。但是,當(dāng)雷電過電壓閃絡(luò),特別是在兩相或三相(不一定是在同一桿、塔上)之間閃絡(luò)而形成金屬性短路通道,會引起數(shù)千安培工頻續(xù)流,電弧能量將驟增,此時,由于架空絕緣導(dǎo)線絕緣層阻礙電弧在其表面滑移,高溫弧根被固定在絕緣層的擊穿點而在斷路器動作之前燒斷導(dǎo)線。由此可見,雷擊過電壓引起工頻續(xù)流是導(dǎo)致架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的主要原因。

配電網(wǎng)架空絕緣線路雷擊斷線防護技術(shù)就是通過在距離絕緣子中心150~200mm的范圍內(nèi)(負荷側(cè))剝離一小段絕緣導(dǎo)線的絕緣層,安裝防弧金具,使雷電過電壓均在防弧金具與絕緣子鋼腳之間發(fā)生定位閃絡(luò),接續(xù)的工頻短路電弧電流的弧根固定在防弧金具上燃燒,從而保護導(dǎo)線免于燒傷甚至斷線。

配電網(wǎng)架空絕緣線路雷擊斷線防護技術(shù)的研究重點和解決的主要問題包括:

(1)針對國外防護產(chǎn)品存在剝離絕緣導(dǎo)線絕緣層、密封性能破壞、易引發(fā)腐蝕斷線等問題,提出穿刺安裝方式,解決了穿刺方式點面接觸方式的通流能力、長期接觸可靠和密封良好等關(guān)鍵技術(shù)難題。

(2)穿刺型防弧金具產(chǎn)品解決了穿刺電極的材料配方、穿刺齒形狀和個數(shù)以及絕緣罩結(jié)構(gòu)型式等技術(shù)難題。

(3)研制出穿刺型放電箝位絕緣子產(chǎn)品,發(fā)明了全絕緣、全密封型穿刺電極、箝位絕緣子高壓電極、絕緣引線結(jié)構(gòu)和連接等方法。

(4)研制出穿刺型帶外間隙金屬氧化物避雷器產(chǎn)品,發(fā)明了穿刺電極形狀、放電間隙距離和安裝等方法。

我國對配電網(wǎng)架空絕緣線路防雷技術(shù)的迫切需求,中國電力科學(xué)研究院曾聯(lián)合清華大學(xué)和5家電力公司,開展了10kV架空絕緣線路雷擊斷線機理及防護措施攻關(guān)研究。項目在架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線機理、防護產(chǎn)品技術(shù)條件和試驗方法、長間隙工頻電弧運動特性仿真研究方面取得多項創(chuàng)新性理論研究成果。研制出穿刺型防弧金具、穿刺型放電箝位絕緣子、穿刺電極帶外串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器等3類防護產(chǎn)品,填補了國內(nèi)外空白。

上述3種防護產(chǎn)品已有60余萬套陸續(xù)在北京、上海、

江蘇、浙江等23個省、直轄市100多個供電單位掛網(wǎng)運行。從現(xiàn)場使用情況看,各種防護產(chǎn)品運行可靠,在多處現(xiàn)場觀測到產(chǎn)品放電動作痕跡而絕緣導(dǎo)線完好無損,證明保護達到預(yù)期效果。具備較為成熟的推廣條件。

二、適用地點與條件

該技術(shù)適用于10~35kV配電網(wǎng)各種類型的架空絕緣導(dǎo)線。該技術(shù)操作簡便,投資少,能有效防止雷擊斷線。由于該技術(shù)應(yīng)用時間較短,對穿刺式防護產(chǎn)品的安裝經(jīng)驗尚存在不足,必須嚴格遵照產(chǎn)品使用說明書剝離絕緣層,方可達到預(yù)期的保護性能。同時還應(yīng)進一步加強對掛網(wǎng)運行產(chǎn)品的后續(xù)跟蹤,為產(chǎn)品進一步的設(shè)計優(yōu)化、結(jié)構(gòu)改進和性能完善提供依據(jù)。運行巡視人員應(yīng)加強雷雨季節(jié)的的巡視檢查,及時更換燒傷的防弧金具。

三、推廣應(yīng)用計劃

上述3種防護產(chǎn)品在近幾年得到大量應(yīng)用,可進一步加大對防護產(chǎn)品的推廣力度,爭取在未來5~10年內(nèi)徹底解決我國配電網(wǎng)絕緣線路雷擊斷線問題。

四、責(zé)任部門

生產(chǎn)技術(shù)部、農(nóng)電部

5.5電能質(zhì)量監(jiān)測與控制技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點電能質(zhì)量關(guān)系到電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全可靠運行,需要在對系統(tǒng)電能質(zhì)量進行全方位、在線監(jiān)測和評估的基礎(chǔ)上,采取有效措施進行控制。

電能質(zhì)量監(jiān)測是指綜合利用電能質(zhì)量檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)及電能質(zhì)量分析技術(shù),利用電能質(zhì)量監(jiān)測終端和監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),對各項電能質(zhì)量指標(諧波、頻率偏差、電壓偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、電壓暫降/暫升等)進行全面在線監(jiān)測的技術(shù)。通過電能質(zhì)量監(jiān)測所獲得數(shù)據(jù),可以全面掌握電網(wǎng)電能質(zhì)量狀況,為電網(wǎng)電能質(zhì)量控制和管理奠定基礎(chǔ)。

電能質(zhì)量控制技術(shù)是利用各類電能質(zhì)量控制技術(shù)手段,解決電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各類穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電能質(zhì)量問題。電能質(zhì)量控制技術(shù)包括穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量控制技術(shù)(如濾波器(MF)、晶閘管投切濾波裝置(TSF)、靜止無功補償器(SVC,包括TCR和MCR兩種類型)、電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置(DWZT)、固態(tài)復(fù)合開關(guān)(SSFC)、配電靜止無功發(fā)生裝置(DSTATCOM)、有源濾波器(APF)等)和定制電力技術(shù)(如:動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)、固態(tài)電源切換開關(guān)(SSTS)、儲能系統(tǒng)(ESS)等)兩大類。

電能質(zhì)量監(jiān)測與控制的主要功能包括:依據(jù)電能質(zhì)量在線監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù),及時準確定位系統(tǒng)中的潛在故障源、污染源,分析干擾源的特性、類型及分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,進行電能質(zhì)量控制技術(shù)的規(guī)劃,結(jié)合實際系統(tǒng)特性,采用適用的穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量控制技術(shù)或定制電力技術(shù)。

電能質(zhì)量監(jiān)測與控制的技術(shù)指標包括:電能質(zhì)量在線監(jiān)測、快速動態(tài)無功補償、全網(wǎng)動態(tài)電壓無功優(yōu)化、適用于不同應(yīng)用場合需求的電能質(zhì)量控制技術(shù)。

在國內(nèi),中國電科院在遵循國際最新標準的基礎(chǔ)上,對電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的功能進行了必要的擴展,在檢測技術(shù)、監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)通信等方面開展了深入研究,開發(fā)了符合國際標準的電能質(zhì)量監(jiān)測終端及監(jiān)測系統(tǒng),并在遼寧和天津進行了示范應(yīng)用。其中,遼寧電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)包括55個監(jiān)測點、1個主站和1個子站,中新天津生態(tài)城智能電網(wǎng)示范園區(qū)包含監(jiān)測點35個監(jiān)測點。兩項示范工程均取得了較好的工程應(yīng)用效果。經(jīng)過近十年的不斷研發(fā)和工程應(yīng)用考核,穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量控制的各項技術(shù)已經(jīng)通過了技術(shù)和產(chǎn)品鑒定、標準體系完善、工程應(yīng)用經(jīng)驗和技術(shù)支撐系統(tǒng)成熟,具備在系統(tǒng)內(nèi)全面推廣應(yīng)用的條件;10kV及以下電壓等級的定制電力技術(shù),分別在北京和上海地區(qū)進行了示范應(yīng)用,具備一定的工程基礎(chǔ),具備在系統(tǒng)內(nèi)適度推廣應(yīng)用的條件。

二、適用地點與條件

電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)宜裝設(shè)在主干電網(wǎng)、配電網(wǎng)、新能源入網(wǎng)點及其他有特殊電能質(zhì)量問題或需求的用戶入網(wǎng)點。

SVC(TCR、MCR)、DWZT、MF、TSF、DSTATCOM、APF等主要用于66kV及以下電壓等級的無功補償、電壓控制、負序治理和諧波濾波。

定制電力技術(shù)主要應(yīng)用于10kV及以下電壓等級中,用戶負載中有對電能質(zhì)量特別敏感的設(shè)備,或?qū)簯B(tài)電能質(zhì)量指標有特殊需求的系統(tǒng)中。

公司系統(tǒng)各網(wǎng)省公司在電能質(zhì)量監(jiān)測終端和系統(tǒng)建設(shè)方面處于不同的階段,有的近兩年剛建立了較大規(guī)模的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、有的建設(shè)時間在5年以前,且規(guī)模較小,技術(shù)相對落后。在該技術(shù)推廣時,需要考慮與原有系統(tǒng)的技術(shù)銜接、數(shù)據(jù)共享等問題。另外,在建設(shè)中數(shù)據(jù)通道的選擇也是需要充分論證和考慮的重要問題。

三、推廣應(yīng)用計劃

(1)電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)

2011~2012年:重點建立典型高速鐵路集中接入地區(qū)以及可再生能源接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),啟動并加速公司電能質(zhì)量分析中心建設(shè);

2013~2015年:全面完成公司系統(tǒng)的電能質(zhì)量監(jiān)測布點,建成初步規(guī)模的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)和分析中心,并具備對外發(fā)布監(jiān)測和分析數(shù)據(jù)的能力。

(2)電能質(zhì)量控制技術(shù)

2011~2013年:SVC(TCR、MCR)、DSTATCOM用于風(fēng)電場接入電網(wǎng)的無功和電壓控制,重負荷地區(qū)配電樞紐站的無功、電壓和電能質(zhì)量控制,覆冰地區(qū)的無功電壓控制兼融冰;TSF、SSFC、APF、DWZT用于城市電網(wǎng)、開發(fā)區(qū)電網(wǎng)等電網(wǎng)的諧波濾除和無功電壓控制,也可根據(jù)實際需要應(yīng)用于風(fēng)電、光伏發(fā)電工程等;定制電力技術(shù)繼續(xù)在一些智能電網(wǎng)示范區(qū)和開發(fā)區(qū)的優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)示范應(yīng)用,取得兩個以上地區(qū)運行的實際工程,積累實際系統(tǒng)運行和工程經(jīng)驗。

2014~2015年:SVC(TCR、MCR)、DSTATCOM、APF、TSF、SSFC、DWZT等以單獨或靈活組合方式,廣泛適用于陸上大規(guī)模風(fēng)電和海上風(fēng)電、海島供電、城市電網(wǎng)等的無功電壓控制、諧波、負序等電能質(zhì)量控制工程中。定制電力技術(shù)達到推廣應(yīng)用的條件,并在國內(nèi)開發(fā)區(qū)推廣。

四、責(zé)任部門發(fā)展策劃部、生產(chǎn)技術(shù)部、農(nóng)電部、國家電力調(diào)度通信中心

5.6用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點用電信息采集系統(tǒng)是完成用電信息采集、處理和實時監(jiān)控的自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以按照設(shè)定的日期和時間,以實時、定時、主動上報等方式,采集不同類型用戶的電能數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、負荷數(shù)據(jù)、工況數(shù)據(jù)、事件記錄數(shù)據(jù)等信息,實現(xiàn)自動抄表管理、電費電價分析、預(yù)付費管理、有序用電管理、用電情況統(tǒng)計分析、信息發(fā)布等功能。系統(tǒng)可以按照統(tǒng)一的接口規(guī)范和接口要求,實現(xiàn)與“SG186”等系統(tǒng)的連接,提供準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐和數(shù)據(jù)共享,實現(xiàn)直供直管用戶“全覆蓋、全采集、全費控”的目標。

用電信息采集系統(tǒng)包括主站、通信網(wǎng)絡(luò)、采集設(shè)備(包括電能表、集中器、采集器、專變采集終端)等。

系統(tǒng)主要功能包括:建立用電信息采集系統(tǒng)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型,支持多種類型用戶數(shù)據(jù)的采集,采用多系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合利用和功能的高級應(yīng)用;主站設(shè)計方案采用大容量數(shù)據(jù)處理技術(shù)、負載均衡技術(shù)、容災(zāi)備份技術(shù)、軟總線技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫引擎技術(shù)等,實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、多任務(wù)的并發(fā)處理,提高主站的可靠性;建立三級用電信息密鑰管理體系,采用國密SM1算法,應(yīng)用非對稱和對稱混合加密技術(shù),實現(xiàn)多種費控方式,保障了計量與用電信息的準確和電費交易的安全;綜合應(yīng)用EPON光纖通信、3G無線公網(wǎng)通信、寬帶電力線載波通信、窄帶電力線載波、微功率無線通信等多種通信方式,保證通信可靠的同時,兼顧了系統(tǒng)的投資和運維成本;使用智能電能表,實現(xiàn)了雙向計量、多費率計量、自動采集、遠程費控、雙向互動等功能。

系統(tǒng)主要技術(shù)指標:主站組網(wǎng)能力、網(wǎng)管能力,通信網(wǎng)絡(luò)中無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸距離、分支容量,智能電能表精度、通信接口指標等。

用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)已成熟,現(xiàn)行標準可滿足系統(tǒng)推廣應(yīng)用的需要。除MCU、EPON等少數(shù)芯片國產(chǎn)化程度稍低外,主要設(shè)備均實現(xiàn)了國產(chǎn)化。中國電科院、國電南瑞、國網(wǎng)信通億力科技公司均具備開發(fā)用電信息采集系統(tǒng)主站的能力;國內(nèi)外有100余家制造廠商按照用電信息采集系統(tǒng)相關(guān)標準,設(shè)計生產(chǎn)了各類型采集終端、集中器、智能電能表,終端設(shè)備年生產(chǎn)能力達到200萬余臺,智能電能表年生產(chǎn)能力達3000余萬只。

近兩年,用電信息采集系統(tǒng)已開始在公司系統(tǒng)各網(wǎng)省公司推廣應(yīng)用,2010年在26個網(wǎng)省公司完成采集系統(tǒng)主站建設(shè),基本建成公司用電信息密鑰管理體系,當(dāng)年新增采集用戶3503萬戶,公司系統(tǒng)直供直管用戶累計實現(xiàn)自動采集4559萬戶,采集覆蓋率達到26.41%,有效提升了營銷標準化、信息化水平,并在降低運營成本、降低線損等方面產(chǎn)生了直接經(jīng)濟效益。為加強系統(tǒng)及設(shè)備質(zhì)量的控制,擬在2012~2013年制定用電信息采集系統(tǒng)設(shè)備檢驗技術(shù)標準。

二、適用地點與條件適用于公司覆蓋范圍內(nèi)所有電力用戶。項目實施中,需要更換大量的電能表,存在電表檢定跟不上工程進度的風(fēng)險,需要采取措施加快檢定速度。系統(tǒng)運行中,由于用電信息采集系統(tǒng)龐大,覆蓋面廣,主站、通信信道、采集設(shè)備、電能表都需要進行日常維護,需要配置專業(yè)工作人員,加強技術(shù)培訓(xùn),及時解決運行中突發(fā)的各種問題。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011、2012、2013、2014年分別完成用戶采集總體覆蓋率40%、65%、90%、100%,2014年實現(xiàn)所有采集關(guān)口和用戶數(shù)據(jù)在營銷業(yè)務(wù)中的全部應(yīng)用。

四、責(zé)任部門

營銷部、智能電網(wǎng)部、物資部

5.7電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)通過智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和交通網(wǎng)的“三網(wǎng)”技術(shù)融合,實施信息化、自動化和網(wǎng)絡(luò)化的“三化”管理,實現(xiàn)對電動汽車用戶跨區(qū)域全覆蓋的同網(wǎng)、同質(zhì)和同價的“三同”服務(wù),涉及電動汽車技術(shù)、充電技術(shù)、換電技術(shù)、信息化技術(shù)、電池維護與梯次利用技術(shù)、有序充電技術(shù)、V2G技術(shù)等。

電動汽車具備顯著的節(jié)能減排和環(huán)保優(yōu)勢,推廣應(yīng)用電動汽車對于減少石油對外依賴,保障國家能源安全,實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。電動汽車已成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的方向,世界各國政府近年來紛紛制定電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖,并出臺一系列配套政策,加大研發(fā)與示范應(yīng)用投入力度。我國政府高度重視電動汽車發(fā)展,啟動了“十城千輛”和私人購買新能源汽車補貼試點工作,將電動汽車產(chǎn)業(yè)列入我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。推動電動汽車盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為“十二五”期間促進我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的一項重要戰(zhàn)略舉措。

跨區(qū)域全覆蓋的電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了電動汽車充電設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)和商業(yè)化運營模式的技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新和體系創(chuàng)新。電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的主要功能如下:

(1)整車充電,為電動汽車提供交流充電或直流充電,包含直流充電機、交流充電樁等設(shè)備。

(2)電池更換,通過電池更換方式為電動汽車提供快速電能補給,包含電池更換設(shè)備、分箱充電機、電池儲存及轉(zhuǎn)運設(shè)備等。

(3)融合物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò),建立總部—省(市)—地市—充換電站的四級應(yīng)用體系。具備客戶服務(wù)管理、計費結(jié)算管理、資產(chǎn)管理、物流配送、車輛監(jiān)控、集中監(jiān)控、分析決策等功能,保證電動汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運營高效有序。

(4)有序充電,利用物聯(lián)網(wǎng)和無線通信及計算機技術(shù),與智能電網(wǎng)相結(jié)合,依據(jù)電網(wǎng)負荷、配電容量及電動汽車充電要求進行有序充電控制,平抑電網(wǎng)負荷波動。

二、適用地點與條件電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適用于各省市公司電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)。為確保智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)推廣,應(yīng)加強工程的規(guī)劃和計劃性管理,結(jié)合當(dāng)?shù)仉妱悠嚢l(fā)展規(guī)劃,編制充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃,并作為電網(wǎng)規(guī)劃的重要組成,納入城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃。

要積極加強與政府部門、電動汽車上下游企業(yè)的協(xié)調(diào)溝通,爭取政府對推廣智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的扶持政策,實現(xiàn)電動汽車上下游企業(yè)廠商的研發(fā)生產(chǎn)與充換電設(shè)施建設(shè)運營的有效銜接,提高車輛使用的便利性和經(jīng)濟性。要明確職責(zé)分工,健全組織體系,加強工程管理,強化制度落實,以完善的工作機制促進管理水平提升,保障智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)運營。

三、推廣應(yīng)用計劃

重點在公司供電營業(yè)區(qū)域內(nèi)20個國家“十城千輛”試點城市和政府出臺補貼政策的城市,建設(shè)交流充電樁、充電站和換電站,加快構(gòu)建智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)各地電動汽車發(fā)展情況,適度超前建設(shè)充換電設(shè)施,逐步形成覆蓋公司供電營業(yè)區(qū)域的智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

四、責(zé)任部門

營銷部、智能電網(wǎng)部

5.8電力光纖到戶技術(shù)

一、技術(shù)原理與特點電力光纖到戶是在低壓通信接入網(wǎng)中采用光纖復(fù)合低壓電纜(OPLC),將光纖隨低壓電力電纜敷設(shè),實現(xiàn)到表到戶,配合無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),承載用電信息采集、智能用電雙向交互、“三網(wǎng)融合”等業(yè)務(wù)。

不同于電信運營商開展的光纖到戶建設(shè),電力光纖到戶采用電力系統(tǒng)特有的光纖復(fù)合低壓電纜,將光纖通信單元復(fù)合在低壓電力電纜中,打造電力流、信息流、業(yè)務(wù)流高度統(tǒng)一的新型公共服務(wù)基礎(chǔ)平臺,促進傳統(tǒng)電網(wǎng)單向的被動用電模式向智能電網(wǎng)雙向的互動用電模式轉(zhuǎn)變,滿足隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的深入推進和大量智能用電設(shè)備、分布式清潔能源的接入,而產(chǎn)生的用戶與電網(wǎng)之間實時信息大量增長的網(wǎng)絡(luò)需求?;陔娏饫w到戶構(gòu)建的新型公共服務(wù)基礎(chǔ)平臺,在滿足智能電網(wǎng)自身業(yè)務(wù)需求的同時,還可以面向社會大眾提供公共信息服務(wù),解決信息高速公路的末端接入問題,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的共建共享,減少社會生產(chǎn)資源消耗和環(huán)境代價,實現(xiàn)綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展模式,構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。

電力光纖到戶技術(shù)將光纖組合在低壓電力電纜的結(jié)構(gòu)層中,在輸送電能的同時解決了智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的寬帶通信問題。除電網(wǎng)企業(yè)自身使用外,還可以作為社會資源統(tǒng)籌使用,為電信、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視傳媒和其他企業(yè)提供接入服務(wù),有效避免網(wǎng)絡(luò)、線路管道、桿塔等資源重復(fù)建設(shè)帶來的人力、物力浪費,有效降低施工及建設(shè)成本。與傳統(tǒng)的電力線通信(PLC)方式相比,電力光纖到戶可大幅度提高傳輸通道的帶寬、容量、傳輸速率及抗干擾能力。

電力光纖到戶的技術(shù)指標主要是通信速率(帶寬)、用電信息采集、分布式發(fā)電與儲能、電動汽車充電樁、互動用電服務(wù)等各子項內(nèi)容的相關(guān)運行指標。

公司已成功研制出世界上第一條光纖復(fù)合低壓電纜,并開展了組網(wǎng)設(shè)計、施工驗收、運行維護等電力光纖到戶關(guān)鍵技術(shù)研究。電力光纖到戶相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)已通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會和中國電機工程學(xué)會的鑒定,進入試點建設(shè)階段,并成功應(yīng)用于北京、浙江等地的示范小區(qū),上海世博會國家電網(wǎng)館智能電網(wǎng)綜合示范工程以及23個城市的電力光纖到戶試點工程。截止到2010年底,已覆蓋近2萬用戶。已經(jīng)或正在制定多項相關(guān)企標、行標和國標,并已取得多項專利。電力光纖到戶的推廣應(yīng)用對改善公共設(shè)施服務(wù)、促進信息化建設(shè)、實現(xiàn)資源共享、倡導(dǎo)節(jié)能減排、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面具有良好的推動作用。

二、適用地點與條件

適用于新建小區(qū)的電力設(shè)施配套建設(shè)。

推廣應(yīng)用需明確運營主體,創(chuàng)新商業(yè)模式,健全運營機制。由運營主體承擔(dān)電力光纖到戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的運行與維護,并負責(zé)相關(guān)增值業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓展與經(jīng)營,依托良好的商業(yè)模式,積極穩(wěn)妥推進電力光纖到戶服務(wù)走向市場。

注意優(yōu)化選擇技術(shù)方案、業(yè)務(wù)承載和建設(shè)方式。技術(shù)方案方面,合理選擇電力光纖到樓加局域網(wǎng)(PFTTB+LAN)、電力光纖到戶(PFTTH)等技術(shù)路線。業(yè)務(wù)承載方面,主要用于承載互聯(lián)網(wǎng)、IPTV等IP化業(yè)務(wù),謹慎承載固定電話和有線電視業(yè)務(wù)。建設(shè)方式方面,相關(guān)通信設(shè)備如ONU,應(yīng)結(jié)合用戶開通率逐步配置,避免一次性購置。

注意統(tǒng)籌規(guī)劃公司各類資源,形成電力光纖到戶對外合作和競爭優(yōu)勢。在線路管道、桿塔等資源方面,建立有序有償使用機制,形成與運營商開展合作的優(yōu)勢和競爭力。在業(yè)務(wù)開展方面,用電信息采集、小區(qū)配電自動化、電動汽車充電樁、分布式電源等業(yè)務(wù)應(yīng)充分利用已建成或規(guī)劃建設(shè)的電力光纖到戶網(wǎng)絡(luò)資源,不斷提升電力光纖到戶實用化程度;統(tǒng)籌考慮公司使用的互聯(lián)網(wǎng)出口、電話、GPRS等通信運營商業(yè)務(wù),增加電力光纖到戶對外合作的籌碼。

要加大宣傳力度,爭取國家政策支持,深化與利益相關(guān)方的合作,在國家三網(wǎng)融合政策的扶持下,突破行業(yè)限制,營造良好的外部發(fā)展環(huán)境。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011年,計劃在全國25個網(wǎng)省公司開展電力光纖到戶試點小區(qū)建設(shè),預(yù)計覆蓋6.2萬戶。

“十二五”期間,將廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié),在具備條件的地區(qū)先期實現(xiàn)較大規(guī)模電力光纖到戶建設(shè)。

四、責(zé)任部門

智能電網(wǎng)部、營銷部

6電力企業(yè)信息化

6.1電力GIS基礎(chǔ)軟件平臺

一、技術(shù)原理與特點

電力GIS是將各種相關(guān)的地理信息與電力業(yè)務(wù)應(yīng)用(規(guī)劃、設(shè)計、運行、管理)信息進行有機的集成和綜合分析,實現(xiàn)輔助決策和作業(yè)指揮與指導(dǎo),并以各種多維的、形象的手段進行展示。

公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的電力GIS基礎(chǔ)軟件平臺EPGIS,是在通用GIS軟件平臺上構(gòu)建的一套專門針對電力GIS應(yīng)用建設(shè)開發(fā)的基礎(chǔ)軟件平臺。該平臺采用面向服務(wù)(SOA)、構(gòu)件化的建設(shè)模式和模型驅(qū)動(MDA)的設(shè)計思想研發(fā),可支持ArcGIS、吉奧之星(GeoStar)等多種通用GIS軟件平臺。

電力GIS的應(yīng)用在應(yīng)對突發(fā)事件、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急管理,災(zāi)前預(yù)先轉(zhuǎn)移負荷等方面,具備明顯的社會經(jīng)濟效益,可以大大縮短因故障引起的停電時間。

平臺主要功能包括:電網(wǎng)圖元定義和編輯維護等基礎(chǔ)圖元管理;矢量、影像、地形、電網(wǎng)資源等各種類型空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建庫和管理;電網(wǎng)資源圖形管理、電網(wǎng)圖形瀏覽顯示、電網(wǎng)圖形編輯維護、圖形查詢統(tǒng)計、圖層控制、圖形輸入輸出;系統(tǒng)圖、單線圖、聯(lián)絡(luò)圖等各類電力專題圖管理;幾何查詢、電網(wǎng)資源查詢定位、地名、路名定位及基于空間范圍的電網(wǎng)資源查詢統(tǒng)計;連通性分析、停電范圍分析、供電范圍分析、供電半徑分析、停電模擬操作等電網(wǎng)拓撲分析;空間疊秩分析、空間統(tǒng)計分析和最佳路徑分析等空間分析;污穢區(qū)、雷擊區(qū)、冰覆區(qū)、易舞區(qū)等特殊區(qū)域管理等特殊區(qū)域管理;支持電網(wǎng)規(guī)劃、故障搶修、最優(yōu)化停電隔離點決策、負荷預(yù)測等高級應(yīng)用。

平臺主要技術(shù)特點:支持多種形式的地理信息輸入(紙質(zhì)地圖、電子地圖、遙感衛(wèi)星地圖等)和輸出(電子地圖、三維圖形等);大量的業(yè)務(wù)信息與相關(guān)的地理信息的有機關(guān)聯(lián)、集成、疊加、融合;海量的地理信息與業(yè)務(wù)信息的存儲和查詢;地理信息與業(yè)務(wù)信息相結(jié)合進行各種深度的分析和統(tǒng)計,以達到輔助決策的目的;實現(xiàn)GIS與GPS(全球定位系統(tǒng))的互動以實現(xiàn)相關(guān)電力生產(chǎn)作業(yè)的遠方調(diào)度、指揮和指導(dǎo);與“SG186”工程相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用深度融合,具有電力業(yè)務(wù)應(yīng)用GIS功能的快速二次開發(fā)能力;支持3D、矢量數(shù)據(jù)管理、移動終端應(yīng)用;對大數(shù)據(jù)量控制、傳輸方式、存儲方式、應(yīng)用開發(fā)方式的支持。

自上世紀九十年代后期,電力GIS技術(shù)在公司范圍內(nèi)已有應(yīng)用。典型應(yīng)用案例是配網(wǎng)生產(chǎn)管理和配網(wǎng)自動化中的AM/FM/GIS,借助GIS進行配網(wǎng)設(shè)備的管理、檢修及現(xiàn)場的作業(yè)指揮和指導(dǎo)。在電力輸電線路選址、城市配電線路的線路設(shè)計中也有成功的應(yīng)用。此外在輸電線路的巡檢和維修中也有應(yīng)用。其中配網(wǎng)自動化中的AM/FM/GIS在已有的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中均已配置。

目前公司自主知識產(chǎn)權(quán)的EPGIS已應(yīng)用于福建電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)、電網(wǎng)綜合防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)、國網(wǎng)應(yīng)急管理系統(tǒng)等20多個應(yīng)用系統(tǒng)。“電網(wǎng)圖元規(guī)范”和“電網(wǎng)圖形共享交換規(guī)范”等相關(guān)公司企標正在編制中。

二、適用地點與條件

電力GIS基礎(chǔ)軟件平臺適用于全公司系統(tǒng)。目前GIS基礎(chǔ)軟件平臺大多為國外的產(chǎn)品(如:ArcGIS、MAPInfo等),國產(chǎn)GIS也占有一定的市場份額(如武漢大學(xué)的吉奧之星等)。應(yīng)鼓勵電力GIS產(chǎn)品開發(fā)中使用國產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件平臺。

工程應(yīng)用中應(yīng)注重:對3D功能的支持、矢量數(shù)據(jù)管理、有效支持移動終端應(yīng)用,如手持終端作業(yè),日程外出辦公對GIS的需求等。

開發(fā)應(yīng)用中應(yīng)注重:對大數(shù)據(jù)量控制、傳輸方式、存儲方式、應(yīng)用開發(fā)方式的支持。

三、推廣應(yīng)用計劃

目前GIS基礎(chǔ)軟件平臺大多為國外產(chǎn)品情況,應(yīng)鼓勵國產(chǎn)GIS平臺的應(yīng)用。針對新拓展的業(yè)務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域,采用先試點再分批推廣的模式。繼續(xù)開展PDAGIS應(yīng)用、三維GIS等功能研究,加強對大數(shù)據(jù)量控制、傳輸方式、存儲方式、應(yīng)用開發(fā)方式的支持,實現(xiàn)電網(wǎng)GIS空間信息與各業(yè)務(wù)應(yīng)用的集成。

2011~2012年,在公司范圍內(nèi)逐步推廣電力GIS基礎(chǔ)軟件平臺,開展相關(guān)項目建設(shè)。

2013年以后,在公司范圍內(nèi)全面應(yīng)用該平臺,并逐步實現(xiàn)與相關(guān)各類業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合集成,在公司系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)80%以上的應(yīng)用率。

四、責(zé)任部門

信息化工作部、生產(chǎn)技術(shù)部、國家電力調(diào)度通信中心

6.2電力業(yè)務(wù)基礎(chǔ)軟件平臺

一、技術(shù)原理與特點電力業(yè)務(wù)基礎(chǔ)軟件平臺是根據(jù)公司信息化SG-ERP總體思路和要求,融合業(yè)界業(yè)務(wù)基礎(chǔ)軟件平臺的成熟理念,基于面向服務(wù)架構(gòu)、模型驅(qū)動和構(gòu)件化設(shè)計思想研發(fā)的基礎(chǔ)軟件平臺?;诠咀灾髦R產(chǎn)權(quán)的信息平臺解決方案,全面覆蓋電力生產(chǎn)、營銷和人財物集約化管理等業(yè)務(wù),有效消除信息孤島,保障數(shù)據(jù)一致性、關(guān)聯(lián)性和共享性,實現(xiàn)一體化和持續(xù)改進。應(yīng)用電力業(yè)務(wù)基礎(chǔ)軟件平臺可實現(xiàn)無紙辦公,避免大量紙質(zhì)文件和圖紙傳遞,節(jié)約資源,保護環(huán)境。

平臺由通用基礎(chǔ)框架、統(tǒng)一業(yè)務(wù)建模、多層安全控制、動態(tài)業(yè)務(wù)流程、多源數(shù)據(jù)報表、專業(yè)圖形支持、虛擬文件系統(tǒng)、自動任務(wù)調(diào)度、輔助消息通知、組件化網(wǎng)站系統(tǒng)、全局系統(tǒng)監(jiān)控、性能及可靠性保證、二次開發(fā)支持、系統(tǒng)集成支持等功能模塊組成。針對需求構(gòu)建和維護業(yè)務(wù)模型,并為個性化的二次開發(fā)提供一整套開發(fā)的手段和工具,實現(xiàn)自動或輔助應(yīng)用系統(tǒng)的生成,降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度、實施周期以及運維復(fù)雜度。

平臺主要功能包括:適應(yīng)國家電網(wǎng)公司組織模型;可視化模型驅(qū)動與構(gòu)件化應(yīng)用組裝相結(jié)合;基于業(yè)務(wù)場景生成代碼;技術(shù)中立的服務(wù)集群支持;基于安全域的動態(tài)分級權(quán)限管理;多版本兼容的圖形化交互工作流;廣域分布式信息集中監(jiān)管;插件式可擴展;可屏蔽具體存儲方式,支持版本和配額管理的虛擬文件管理;可回填的多源報表技術(shù);自動任務(wù)流圖形化定義、任務(wù)步驟可擴展的自動任務(wù)調(diào)度技術(shù);基于IEC61970的EMS圖形復(fù)用技術(shù);與SG-ERP工程一體化平臺統(tǒng)一集成,具有電力業(yè)務(wù)特色的J2EE應(yīng)用快速開發(fā)平臺。

平臺的主要性能指標:單應(yīng)用服務(wù)器支持50~100的并發(fā)用戶,集群環(huán)境下最大并發(fā)用戶數(shù)大于1800,支持公司系統(tǒng)一級部署模式下的并發(fā)用戶要求;單個瀏覽器頁面打開時間小于3s,常用功能瀏覽器頁面的交互響應(yīng)時間小于2s,系統(tǒng)支持同時打開10個以上的業(yè)務(wù)處理界面;單個瀏覽器頁面的內(nèi)存占用不超過150M;系統(tǒng)支持周期為秒級的數(shù)據(jù)交換,系統(tǒng)支持周期為秒級的自動任務(wù)執(zhí)行;工作流引擎處理單條流程實例的平均時間小于10ms,交易正確率100%;系統(tǒng)支持200個字段以上的數(shù)據(jù)表單。

平臺已通過國家電網(wǎng)公司組織的項目驗收,并在公司范圍得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用于電力營銷、生產(chǎn)管理(PMS)、調(diào)度管理(OMS)、人力資源管理、應(yīng)急管理、資產(chǎn)全壽命評估決策、標準化作業(yè)、審計、紀檢監(jiān)察、安全監(jiān)督、農(nóng)電管理、國際合作、科技工作管理、法律事務(wù)、招投標、金融服務(wù)、PSASP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等試點及推廣建設(shè)項目。平臺已通過中國軟件評測中心、國網(wǎng)公司信息安全實驗室、江蘇省軟件產(chǎn)品檢測中心以及蘇州市軟件測評中心的功能和性能測試。

基于平臺的系統(tǒng)實施標準規(guī)范、業(yè)務(wù)建模標準規(guī)范、應(yīng)用二次開發(fā)標準規(guī)范、平臺集成標準規(guī)范正在編制。

二、適用地點與條件在公司信息管理類業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍內(nèi),除ERP等緊耦合業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)外,其他信息管理類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)均可采用該平臺作為基礎(chǔ)開發(fā)和運行環(huán)境。從專業(yè)化和成熟度等因素考慮,ERP等緊耦合業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)宜采用成熟套裝軟件實現(xiàn),數(shù)據(jù)中心、地理信息系統(tǒng)、協(xié)同辦公、移動作業(yè)系統(tǒng)等宜采用專用開發(fā)平臺實現(xiàn)。

三、推廣應(yīng)用計劃

2011年,在公司范圍內(nèi),在松耦合信息管理類業(yè)務(wù)系統(tǒng)推廣應(yīng)用電力業(yè)務(wù)基礎(chǔ)軟件平臺。

2013年,實現(xiàn)該平臺在公司松耦合信息管理類業(yè)務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用率達到90%。

2014~2015年,結(jié)合業(yè)務(wù)應(yīng)用反饋,進一步提升、完善電力業(yè)務(wù)基礎(chǔ)軟件平臺,以進一步拓展平臺應(yīng)用范圍。

四、責(zé)任部門

信息化工作部

6.3電力專用工業(yè)以太網(wǎng)交換機

一、技術(shù)原理與特點

以太網(wǎng)交換機是遵循IEEE802.3標準在以太網(wǎng)中實現(xiàn)信息尋路交換的設(shè)備。近幾年來,隨著以太網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,以太網(wǎng)技術(shù)已開始廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。工業(yè)以太網(wǎng)交換機在技術(shù)上與商業(yè)以太網(wǎng)交換機兼容,通過一些元器件的選用和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,滿足工業(yè)現(xiàn)場對產(chǎn)品的強度、環(huán)境性、安裝方便等方面的要求;同時在以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的基礎(chǔ)上,建立完整有效的通信服務(wù)模型,制定有效的以太網(wǎng)服務(wù)機制,滿足工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)中實時與非實時信息的傳輸?shù)膶崟r性、可靠性、安全性要求。

電力專用工業(yè)以太網(wǎng)交換機是指面向電力應(yīng)用,符合IEC61850和IEC1613等標準,滿足嚴酷工作環(huán)境和特殊的網(wǎng)絡(luò)通信需求的高帶寬、高實時、高可靠和高安全性的工業(yè)以太網(wǎng)交換機。

電力專用工業(yè)以太網(wǎng)交換機主要功能包括:支持自愈時間小于50ms的EAPS快速自愈協(xié)議;支持RSTP/STP;具有完善的QoS保證機制,保證GOOSE報文優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā);支持IGMPSNOOPING和靜態(tài)多播報文過濾;支持基于端口、MAC地址和IP地址的VLAN、IEEE802.1QVLAN;支持端口匯聚、端口流量統(tǒng)計和端口鏡像;先進的智能內(nèi)容識別技術(shù),支持關(guān)鍵報文優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā);支持端口速率限制和廣播風(fēng)暴抑制;具備DoS攻擊防御、多級用戶管理和端口MAC地址綁定等安全功能;支持IEEE1588V2E2E和P2P,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)精確時間傳遞;支持CLI、Telnet、Web和SNMPV1/V2/V3多種網(wǎng)絡(luò)管理方式;采用以熱設(shè)計、冗余設(shè)計、降額設(shè)計、EMC設(shè)計、壽命和可維護性、信號完整性分析、容差設(shè)計和電應(yīng)力設(shè)計為核心內(nèi)容的可靠性工程,保證設(shè)備的零丟包(包括電接口);采用硬件時間戳技術(shù)支持IEEE1588V2E2E和P2P,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)精確同步,精度高達1μs;采用QoS和智能內(nèi)容識別等技術(shù),有效地抵御DoS攻擊,保證GOOSE報文優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。

主要技術(shù)指標:最大交換延遲、交換帶寬、MAC地址容量、快速自愈時間、存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制、優(yōu)先級隊列、幀緩沖容量、VLAN數(shù)目、IGMP多播組、速率限制粒度、線頭阻塞、端口匯聚組數(shù)、同時鏡像端口數(shù)、網(wǎng)絡(luò)同步時間精度、網(wǎng)管方式、電磁兼容性能、安全性能、可靠性等。

智能變電站通信系統(tǒng)的核心是網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。公司系統(tǒng)的數(shù)字化變電站試點項目中主要采用國外廠商的工業(yè)以太網(wǎng)交換機,成本很高,安全性等方面也存在隱患,且由于國內(nèi)外電網(wǎng)的差異,這些產(chǎn)品并不能完全滿足智能變電站建設(shè)中過程層實時性、可靠性和安全性等方面的需求。

2008年開始公司啟動了面向數(shù)字化變電站應(yīng)用的千兆以太網(wǎng)技術(shù)研究及設(shè)備研制工作,目前已研制成功了系列化電力專用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機。功能與性能測試結(jié)果表明,已全面達到了國際同類廠商的水平。在網(wǎng)絡(luò)精確時間同步、通信安全、電磁兼容等方面性能超過了國際廠商同類產(chǎn)品。系列化電力專用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機通過了公司組織A級測試(最高級),全面滿足IEC61850的要求,在上海世博園蒙自變、唐山電動汽車充電站、江蘇省公司溧陽市供電公司城郊變等項目中運行情況良好。

推廣應(yīng)用具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機,可提高變電站通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性,保證電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

二、適用地點與條件目前智能變電站的應(yīng)用試點基本以進口設(shè)備為主,投資成本很高,安全性存在隱患,服務(wù)亦不到位,應(yīng)鼓勵應(yīng)用自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。

市場上充斥著大量低成本、低品質(zhì)交換機生產(chǎn)商,應(yīng)加強入網(wǎng)設(shè)備的管理和控制力度,提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

三、推廣應(yīng)用計劃工業(yè)以太網(wǎng)交換機是智能變電站建設(shè)的核心設(shè)備,應(yīng)按照公司智能變電站的試點和建設(shè)的進度,進行推廣應(yīng)用。2011年,結(jié)合公司第二批智能變電站試點工程分別在110kV、220kV和500kV各電壓等級進行應(yīng)用推廣。

2012年,對第二批試點智能變電站應(yīng)用進行總結(jié),結(jié)合公司智能變電站建設(shè),全面推廣應(yīng)用,覆蓋公司智能變電站的50%。

2013年以后,結(jié)合公司智能變電站的技術(shù)發(fā)展,優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品,進一步提高其功能與性能,在公司系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)80%以上的應(yīng)用率。

四、責(zé)任部門

基建部、國家電力調(diào)度通信中心、智能電網(wǎng)部

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