加快電網(wǎng)發(fā)展，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供安全、高效、清潔、友好的電力服務，充分發(fā)揮國家電網(wǎng)公司在推進改革開放和經(jīng)濟社會發(fā)展中的重要作用，建設堅強智能電網(wǎng)是關鍵。為加快推動電網(wǎng)發(fā)展方式轉變，適應專業(yè)化建設、運行、檢修管理模式，引領世界智能變電站技術發(fā)展方向，公司于2012年3月至11月啟動了新一代智能變電站技術方案研究與論證，并將其作為進一步推進電網(wǎng)智能化的重要抓手。
國網(wǎng)重慶電力變電站三維全景圖。
歲末年初，創(chuàng)新的理念轉化為成功的碩果。2013年12月27日9時，隨著上海110千伏葉塘站主變一次設備充電成功，公司2013年6個新一代智能站示范工程建設圓滿完成。
量變轉為質(zhì)變 新一代智能站嶄露頭角
2012年1月，公司“兩會”正式將設計和建設新一代智能站作為電網(wǎng)建設重點工作。國家電網(wǎng)公司董事長、黨組書記劉振亞提出要“按整體設計、統(tǒng)一標準、先進適用的原則，設計和建設占地少、造價省、效率高的新一代智能變電站。”
早在2009年，公司就開始了智能站研究與建設，在智能站技術研究、設備研制、工程建設、運行管理等方面已積累了豐富的實踐經(jīng)驗和技術基礎，具備了推動變電站技術進步由量變轉化為質(zhì)變的條件。
為推動新一代智能站建設，國網(wǎng)科技部（智能部）會同相關部門，堅持開門搞創(chuàng)新，組織內(nèi)外部科研力量，從調(diào)研分析、專題研究、到技術論證，打破常規(guī)，創(chuàng)新理念，深入開展新一代智能變電站頂層設計。2013年9月，公司總經(jīng)理辦公會審議并原則通過了新一代智能變電站的概念設計方案，會議認為新一代智能站是革命性技術創(chuàng)新，必將成為變電站建設與發(fā)展的重大轉折點。
在此期間，公司領導始終高度重視新一代智能站建設，多次組織召開會議研究部署，對建設工作提出具體要求。國網(wǎng)科技部（智能部）會同國網(wǎng)基建部等相關部門針對示范工程特點，緊抓科研與工程兩條主線，全面推進新一代智能站建設。通過設立新一代智能站重大專項，公司重點開展設計、高壓設備集成化、保護控制及通信、檢測調(diào)試技術研究，加快集成化設備及裝置研制。以科研項目支撐設備研制，通過設備研制保障示范工程建設，形成科技創(chuàng)新與工程建設的良性互動。
創(chuàng)新概念設計 凸顯新一代智能站技術優(yōu)勢
“集成化智能設備+一體化業(yè)務系統(tǒng)”是新一代智能站的主要技術特征。在安全可靠的前提下，“壓縮、精簡、優(yōu)化”，是設計師們摸索的方向。據(jù)國網(wǎng)北京電力經(jīng)研院設計中心總工程師張利介紹，在建筑專業(yè)設計上，設計團隊需兼顧安全可靠、節(jié)省建筑面積、緊湊設備布置、降低工程造價等方面因素；電氣二次設備設計則嘗試一、二次設備的一體化設計，二次設備的多功能集成……
項目初始，國網(wǎng)經(jīng)研院即組織設計人員全面貫徹新一代智能站概念設計，努力推進設計變革。示范工程開展了電氣主接線及總平面布置優(yōu)化，模塊化設計與安裝技術、集裝箱式建筑設計應用等10項設計專題研究。按照整體設計原則，工程采用集成化設備，簡化變電站電氣主接線；推動分專業(yè)設計向整體集成設計的轉變，應用預制倉組合設備，緊湊安裝中低壓開關柜、保護測控屏柜等設備；取消站內(nèi)電纜夾層，優(yōu)化二次組屏，戶內(nèi)站取消控制室，壓縮建筑物高度，建筑面積減少15%~25%；戶外站取消控制室和配電室，占地面積減少42%~46%，建筑面積減少45%~64%。新一代智能變電站的先進設計理念在工程設計中得到全面實踐。
實現(xiàn)設計創(chuàng)新的同時，公司還積極創(chuàng)新科研組織形式，并在新型智能設備研制方面取得重大成果。依托新一代智能站重大專項這一平臺，中國電科院牽頭組成產(chǎn)、學、研、用互補的設備研制攻關團隊，統(tǒng)一制定關鍵技術研究與關鍵設備研制實施方案，確保技術創(chuàng)新與安全可靠的協(xié)調(diào)統(tǒng)一及單體設備功能設計與系統(tǒng)整體業(yè)務應用的無縫對接。研制團隊共完成19類共107種產(chǎn)品的研制，制修訂各類技術文件、技術標準49項，初步建立起新一代智能變電站技術標準體系。
有了技術標準體系的支撐，面向新一代智能站建設需求的科研創(chuàng)新成果層出不窮。平高集團成功實現(xiàn)252千伏、126千伏隔離斷路器國產(chǎn)化。其中126千伏隔離斷路器是世界上首臺通過E2級組合功能試驗、集成化程度最高的隔離斷路器產(chǎn)品。站內(nèi)高級應用進一步實用化，實現(xiàn)“一鍵式順控”……過去變電站建成投運送電需要調(diào)度與現(xiàn)場操作并進，至少要經(jīng)過12個小時才能送電成功，如今武漢110千伏未來城站運用全站監(jiān)控、在線監(jiān)測及智能輔助控制系統(tǒng)，工作人員不用到現(xiàn)場，只需“一鍵式”遙控操作即可，全過程僅需30分鐘。“不但減少了操作時間、節(jié)省人工成本，還降低了因人工干預造成的倒閘誤操作等安全風險。”國網(wǎng)湖北省電力公司相關負責人稱。
多措并舉 全面保障示范工程建設質(zhì)量
采用集成供貨模式是新一代智能站建設的一大創(chuàng)新，推動了設備及系統(tǒng)的高效集成。為此，國網(wǎng)科技部（智能部）會同國網(wǎng)物資部統(tǒng)一組織制定了設備技術規(guī)范，落實“一體化設計、一體化供貨、一體化調(diào)試”設計理念。通過提升和規(guī)范設備的技術條件、功能要求和接口參數(shù)，促進一次設備與傳感器、合并單元、智能終端功能的高度整合，實現(xiàn)一次設備智能化向智能一次設備轉變。
設備先進適用，可靠是前提。結合示范工程建設與設備研制進度，國網(wǎng)科技部（智能部）組織中國電科院制定了統(tǒng)一的新一代智能站檢測計劃和調(diào)試方案，建立起由檢測、建設、設備制造企業(yè)等單位相互協(xié)同的檢測調(diào)試工作體系。新研制設備實行集中檢測機制，系統(tǒng)驗證設備性能的可靠性與功能的完備性，建設單位派專人見證關鍵試驗項目，科研檢測單位及時發(fā)布檢測結果，會同設備制造企業(yè)集中整改檢出問題，杜絕設備“帶病”交付、工程“帶病”投運。“設備的運行、保護、自動化等關鍵環(huán)節(jié)，都有技術人員駐廠協(xié)調(diào)，及時報告調(diào)試中存在的問題，督促廠家迅速解決。”負責天津110千伏高新園站技術實施的張磐說。
面對示范工程工期緊、要求高的情況，各建設單位堅持工期服從質(zhì)量的原則，嚴格執(zhí)行公司基建工程標準化管理要求，扎實推進示范工程土建施工、安裝調(diào)試、竣工驗收等建設任務。在上海110千伏葉塘站建設中，施工單位因項目施工時間緊，部分封閉式組合電器（GIS）留孔的預埋件因設備未確定，希望在大致排布后，先澆筑混凝土，總監(jiān)工程師認為會影響成品質(zhì)量及美觀,堅持只有上道工序驗收合格，才允許下道工序施工。這些對質(zhì)量細致入微的“苛求”，鑄就了示范工程土建的高質(zhì)量交付。在確保工程質(zhì)量的同時，各示范工程還積極探索應用集成化設備、模塊化建設技術，大幅減少了現(xiàn)場安裝調(diào)試的工作量，提高了建設效率。示范工程平均建設周期較傳統(tǒng)建設周期縮短了四分之一。
針對示范工程新設計、新設備應用較多的特點，國網(wǎng)科技部（智能部）會同國網(wǎng)運檢部、國調(diào)中心等有關部門提前部署，組織開展示范工程生產(chǎn)準備工作。各參建單位充分發(fā)揮基層單位豐富的運維經(jīng)驗和能力，重點關注新設計、新設備應用對傳統(tǒng)運維、檢修方法及流程帶來的影響，通過理論培訓、技術交流，參與檢測調(diào)試等多種方式，加速運維檢修人員熟悉新設備，提高實際操作能力。同時，組織相關專業(yè)精干力量修編完成調(diào)試驗收、運行維護、現(xiàn)場巡視、異常處理、試驗檢修相關的規(guī)程規(guī)范百余項，為示范工程長期可靠運行提供了保障，有力提升了新一代智能變電站的實用化水平。國網(wǎng)重慶電力科信部的賴向平說：“從以往的經(jīng)驗來看，配套的運行維護保障體系是決定新技術、新設備生命力的關鍵因素之一，所以我們對首次在重慶220千伏大石站應用的隔離斷路器等新型集成化設備，成立了專門的技術組，開展專項研究，制定了完善的運維規(guī)程規(guī)范，可謂力度空前。”
新一代智能站在革命性技術創(chuàng)新道路上邁出了堅實的一步，我們有理由相信，堅強智能電網(wǎng)會給人們帶來更加安全、綠色、親和的能源生產(chǎn)和消費的新模式，也將擔當起承載第三次工業(yè)革命的歷史重任。一位參與示范工程建設的技術人員說：“參與新一代智能站建設對我來說，是一種歷練，也是一種收獲，我喜歡這種挑戰(zhàn)。”確實，對于每位參與新一代智能站建設的人來說，這何嘗不是一種歷練與收獲？不斷迎接挑戰(zhàn)、超越自我，正是推動變電站技術創(chuàng)新，推動電網(wǎng)發(fā)展方式轉變的原動力。
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