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“1号高地”感知智慧未来

点击数:379  时间:2018-06-01 9:02:10
 新春伊始,走进国内首座物联网“智能变电站”——无锡220千伏西泾变电站,眼前空无一人,由385个水浸、烟感、温湿感等传感器,以及55个高清摄像头等组成的传感测控网络在“注视”着站内的一切。这些监测数据不仅能从控制室的显示屏上得以体现,而且在百里之外的南京实时呈现。“不同于常规变电站,这座变电站真正实现了无人值班、在线监控,每年可节省运行费用146.2万元。”无锡供电公司监控班的袁班长说。

    这座创造了国内多项第一的智能变电站,系统集成商是国电南自,主要设备供应商为南瑞继保,均来自南京江宁经济技术开发区——这里云集了240多家智能电网企业,智能电网上市企业多达7家,是国内同级区域中聚集智能电网企业和上市企业最多的地区。“说江宁开发区是全国乃至世界智能电网产业的‘1号高地’,一点也不为过。”据开发区科技人才局副局长汤治国介绍,开发区的智能电网产品全国市场占有率达30%,2012年产值规模达480亿元,占全区工业经济总量的27.4%。在智能电网上升为国家战略的今天,“1号高地”牢牢占据了智能变电站技术的国际领先地位,成为世界智能变电站技术的引领者。

    敏锐的“感觉神经”

    装上了电子式互感器、一次设备的状态监测等设备,智能电网犹如具有了敏锐的“感觉神经”,能够轻易感知、监测到千里之外的电网数据。

    早晨8:30,从家里出门。用3G手机遥控一下,家里的灯关了,红外线安保启动。驾驶着绿色环保的电动汽车出门,开始一天的忙碌工作。下班前,轻点3G手机遥控一下,家里的电饭煲开始煮饭,热水器开始烧水,空调也开启了。到家时,一室温馨。家中如有水龙头未关、燃气泄漏等情况,安保系统会主动向交互终端发出报警信号……这不是科幻电影,在位于江宁开发区的国内首家智能电网博物馆,记者亲身体验了一把智能电网带来的智慧生活。

    “所谓智能电网,最重要的体现就是让我们用电更直观。”博物馆的工作人员介绍说,其实普通市民也能够体会到智能电网带来的“智慧生活”。登录95598网站,即可查询自家的实时电量,峰电量、谷电量一目了然,并可以根据用电情况,调整用电策略。

    那么,这一切是怎么做到的呢?在江苏金智科技有限公司,记者看到了一台标着“兰州变”的屏柜。柜面的屏幕上,一排排数字跃动着。“这是我们的产品,正在进行联调,调试结束后就会运到千里之外的兰州变电站去。”金智科技的执行副总朱华明告诉记者,通过电子互感器、一次设备的状态监测等,各种各样的数据得以被采集,包括设备参数、温度等很多指标。一旦有指标亮“红灯”,仪器都会提前通知站里的检查员进行检修,从而避免大的停电事故。

    国家电网的刘师傅是位老“电力”。他回忆说,“以前的变电站,里面到处是电缆,一天24小时,变电站里都不能离人。”而现在,引入了计算机系统,从变电站源头进行信息采集,控制室早已实现了无人值班。“如今的变电站越来越‘聪明’,各种数据从输出时就已经数字化,并形成网络,只要拉一根光纤接入就可以采集。”朱华明说。

    聪明的“大脑中枢”

    通过“感觉神经”搜集到的所有数据会传入智能电网的“大脑中枢”,即智能调度系统。而“一体化数据平台”,就是这个大脑的接收装置。

    毕业于清华大学的任罡,5个月前还是苏州供电公司500千伏站的一名值班员。眼下,他正坐在江苏省电力公司调控中心操作台前,“通过眼前的屏幕,可以监控到全省28座500千伏变电站的运行情况,如今我每天亲历着江苏‘大运行’平台的高效率。”任罡说。

    去年6月份,在南瑞集团的先进技术支撑下,国家电网公司系统首个省级电力调度控制中心在江苏落成,成为全省智能电网的“大脑中枢”。当年9月,30座500千伏变电站被纳入省调监控,1725座110千伏及220千伏变电站纳入地调监控,885座35千伏变电站纳入县配调监控,江苏电网正式进入“大运行”时代。无锡供电公司提供的数据表明,“大运行”试点后10千伏接地故障查找定位时间由33分钟减少为25分钟, 220千伏线路变压器组故障处理时间由22分钟减少为14分钟。

    而国电南自研发的“智能变电站全站在线监测”技术,可以对变电站进行在线故障分析,哪个环节出了问题,该怎么解决,系统会立即给出答案。在江苏电网的调控中心,值班员都像长了“千里眼”,通过眼前显示屏幕上的状态监控系统,实现对省内重要变电站和线路的监控和预警。比如,变电站内如果出现火情,通过烟控装置,站内监控室可同步收到异常报告,自动启动应急措施,并将情况上传至总调控中心。与此同时,聪明的“大脑”会同步关闭异常区域内的空调、通风、防火门,并自动向检修部门发出排查处理指令。

    快速的“执行系统”

    “大脑中枢”做出判断后,智能电网的“执行系统”能立即做出正确动作。比如,继电保护、安全稳定控制等。其中,柔性直流输电是一个代表性技术。

    在自家的阳台上装上几块光伏发电板,所发的电不仅给自己用,还能并入电网供给其他用户使用……这并非天方夜谭。去年10月26日,国家电网公司向社会公布了《做好分布光伏发电并网服务的工作意见》,允许分布式光伏发电并入电网,允许富余电力上网,电网企业按国家政策全额收购。“这也给电网企业出了个难题:因为风能、太阳能等新能源发电和集中式供电不同,具有断断续续、很难预测的特点,其并网发电如何保持稳定是个世界性的难题。”南瑞继保发展部主任赵希才说。

    不过,这一难题已经在国内被攻克。风、光发电功率预测系统、集控系统、柔性直流输电系统等可以预测、监视、控制、传输一定区域内的新能源发电。南瑞继保电气有限公司研发的柔性直流输电技术,去年被国家能源局认定为打破国际垄断、填补国内空白。“柔性直流输电技术就像在川流不息的江河上建造一个闸门,能从容地控制水的压力和流量。”赵希才介绍,未来十年内,世界范围内的柔性直流输电市场规模将在1000亿元以上。

    世界用电史上有两次著名的大停电。一次是去年的印度大停电,覆盖了一半以上的国土,直接影响6亿多人的生活。另一次则是持续了29个小时的2003年北美大停电,不仅影响到5000万北美居民,而且造成了300亿美元的经济损失。不过,南瑞继保发展部程骁却坦言:”如果他们有中国的继电保护装置,就不会有那么大损失!” 他举例说,假设输电线路的电线接地发生短路,继电保护装置能够在毫秒级时间内迅速将相关线路从电网中切除,从而使得整个电网能够继续稳定运行。

    而继电设备行业的“四大家族”中,南瑞继保、国电南自两大企业都在江宁开发区内,且始终走在技术创新前沿。2012年,江宁开发区内智能电网企业拥有有效发明专利260项,建有省级以上企业技术中心、研发机构12家,培育中国名牌3项、中国驰名商标1项。参与、主持近百项国际国内和行业标准制定,取得了行业话语权。区内智能电网企业还获得了60多项政府重大科研成果转化项目的支持。

本报记者 蔡 逸 通讯员 张 健 来自《江苏经济报》

 
 
 
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