中國儲能網訊：1月13日，當記者再次見到國家電網公司（簡稱“國網”）新一代智能變電站設計總工程師宋璇坤的時候，她臉上浮現著真摯親切的喜悅：“我很激動！雖然過程很辛苦，但我們充滿了成就感！”距離上一次見到她，已經過去了10個月。就在這短短10個月時間里，新一代智能變電站6座示范工程完成了設計、土建施工、電氣安裝調試與驗收完整工序，于2013年12月底陸續(xù)投運，實現了開工伊始對里程碑節(jié)點的承諾。此時此刻，在北京、天津、上海、重慶、武漢5座城市，6座“運行安全可靠、系統(tǒng)高度集成、結構布局合理、裝備先進適用、經濟節(jié)能環(huán)?！钡男乱淮悄茏冸娬?，正在各自的坐標上輸送、轉換著源源不斷的電流，沉著地閃爍創(chuàng)新的光芒。
頂層設計統(tǒng)領全局
讓我們再次回顧新一代智能變一路走來的歷程。
2012年國網“兩會”上，新一代智能變電站建設思路被提出。
10月，國網北京電力經濟技術研究院（簡稱“國網經研院”）完成了頂層設計研究，提出了220千伏、110千伏GIS和AIS四個近期方案與兩個遠期方案，并完成了6座示范工程的選址。
12月，新一代智能變電站建設啟動會召開，主要參建單位簽訂了責任狀。
一場“全體總動員”的競跑開始了。
2013年初，6座示范工程相繼完成了可研與初設，并于4月開工建設，設備研發(fā)與招標也同時完成。
8~9月，土建施工完成，并聯進行的工廠化聯調先后結束。10月開始，各工程進入設備安裝、邊調試邊驗收的沖刺階段。
11月1日，北京海鶄落110千伏變電站投運。
12月15日，重慶大石220千伏變電站投運。
12月20日，武漢未來城110千伏變電站投運。
12月22日，天津高新園110千伏變電站投運。
12月25日，北京未來城220千伏變電站投運。
12月27日，上海葉塘110千伏變電站投運。
至此，新一代智能變電站示范工程建設圓滿收官。回顧建設歷程，國網經研院總工程師宋璇坤認為：“頂層設計是對原有設計理念、設計方法的重大突破與變革，它不僅是技術方案，更是一種思維方式與管理模式的創(chuàng)新?！闭怯捎谇捌诠ぷ鞯某浞咒伮放c頂層設計的戰(zhàn)略統(tǒng)領，遠近結合，既有創(chuàng)新，又具有可操作性，使得示范工程在短短9個月時間 內完成了常規(guī)變電站需要13個月乃至更長工期的工作量。
除了壓縮工期之外，通過統(tǒng)一采用充氣式開關柜等小型化設備、智能隔離斷路器等集成式智能設備，統(tǒng)一實施就地化保護和設備布置優(yōu)化，頂層設計在節(jié)約用地等方面也成效顯著。例如示范工程中唯一的戶外220千伏AIS變電站重慶大石站，經優(yōu)化后的圍墻內占地面積由32.07畝減少為18.42畝，核減42.6%；站內建筑面積由841平方米減少為300平方米，核減64.3%；等效二次屏柜數量由116面減少為82面，核減29.3%；與常規(guī)智能站相比，土建及征地費用降低19%，減少500萬余元。示范工程中唯一的戶內220千伏GIS變電站北京未來城站，其建筑面積則由原可研方案的7470平方米減少到5580平方米，優(yōu)化核減25.3%；二次屏柜由原先的87面減少到45面，優(yōu)化核減48.3%。
這些指標的優(yōu)化與數據的刷新，凸顯了頂層設計對后期示范工程建設提供的有力支撐。
“破”與“立”的對弈
發(fā)令槍響，承擔示范工程建設的各網省公司都卯足了勁向前沖，生怕有絲毫懈怠與滯后。然而，與其說這是一場省公司間的“角逐”，倒不如說這是國網的一次自我挑戰(zhàn)：下定決心在“破”與“立”的艱難對弈中尋找創(chuàng)新與未來。
何謂“破”？何謂“立”？“破”，即打破現有的設計方法，打破現有的專業(yè)細分設備招標模式，打破現有的運行維護習慣?？傊?，創(chuàng)新意味著勇于打破現狀、挑戰(zhàn)當下。
“立”，則意味著要建立下一代設計方法，建立一、二次專業(yè)融合的設備招標模式，建立全新的運行維護規(guī)程。這是新一代智能變電站引發(fā)的電網發(fā)展全方位創(chuàng)新。
為了建立新的設計標準，本次6個示范站的設計按照統(tǒng)一組織、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一協(xié)調模式進行，主要由各省經研院承擔設計，并聯合外援優(yōu)勢設計力量，共同進行技術攻關。6個工程先后召開了20次設計對接會、6次設計聯絡會，并加強與設備廠商的溝通，統(tǒng)籌優(yōu)化設計和科研之間、設計和設備之間的接口，保證設計方案正確與完整，有效壓縮建設工期，提高了建設效率?？梢哉f，
這6個示范工程的設計參數就是下一代設計標準的雛形。
其次，現有的設備招標體系對一、二次設備分別進行招標，但6個示范站均采用電子式互感器和集成式智能變壓器，實現了智能組件、傳感器與變壓器本體的深度集成，因此國網創(chuàng)新探索了二次系統(tǒng)集成招標，由單一集成商完成站內所有二次設備供貨與系統(tǒng)集成，最大限度提高了設備安裝調試和預制進度。同時將合并單元、智能終端、在線監(jiān)測IED等二次組件納入一次設備招標，努力打破專業(yè)之間的壁壘，促進了一、二次設備的融合，為一次設備廠商指明了發(fā)展方向。宋璇坤說：“這就是我們提出的‘設計引領設備’。新的設備招標模式不僅增強了供貨商的責任意識，還將推動制造企業(yè)研制更加集成可靠的設備。”然而，聽起來行之有效的創(chuàng)新，實則需要更加嚴格的把關。據國網經研院通信與自動化中心主任工程師肖智宏介紹，在緊張的幾個月時間里，他們?yōu)榇讼群蠖啻慰疾熳咴L相關的設備廠家，詳細梳理現階段關鍵技術研究與設備研制成果，全程參與技術研制與設備生產計劃制定，確保提出的設備發(fā)展需求切實落地。
還有非常重要的一點———現有的運維習慣正在面臨全新的挑戰(zhàn)。例如，在重慶大石和武漢未來城這兩個戶外AIS變電站中創(chuàng)新采用了國內最新研制的智能隔離斷路器取代傳統(tǒng)斷路器、隔離開關和接地開關，并集成了電子式互感器，標志著我國智能變電站技術裝備占據了國際領先地位。該設備的革新是對傳統(tǒng)變電站運行管理、操作規(guī)程的重大突破，不僅需要觀念的變革，更加需要運行單位提前介入工程建設，與設計、施工單位共同探討編制相應的運行規(guī)程及技術方案，確保示范工程日后的安全可靠運行。可喜的是，在6座示范站創(chuàng)新開展的二次系統(tǒng)工廠化集成聯調期間，國家調度控制中心和各運維單位已經提前介入參與調試，提高了后期現場驗收效率。工廠化聯調相較傳統(tǒng)的現場調試，采用了更加先進、完善的模擬故障設備，現場調試人員技術力量也能得到更好的保證，而且還與現場電氣安裝同步實施，進一步節(jié)約了總體工期，其優(yōu)勢將在日后的變電站建設中得到進一步驗證。
此外，土建施工方面也存在著許多這樣的“破”與“立”。如推行模塊化建設技術應用，采用工廠預制式建、構筑物，預制艙式二次組合設備，實現最大化工廠加工，最小化現場施工，減少現場濕作業(yè)，提高建設效率。值得關注的是，6座示范站通過預置電纜、光纜實現了設備之間的標準化連接和一、二次設備的“即插即用”功能，避免了現場光纖熔接，二次接線工作時間較常規(guī)智能變電站減少了約50%，驗證了模塊化設計技術，為將來大規(guī)模推行模塊化設備安裝奠定了基礎。
“沒有不可逾越的障礙”
這里是終點，也是起點。
在剛剛結束的國網2014年“兩會”上，董事長劉振亞提出2014年將啟動建設50座新一代智能變電站。據悉，這50座擴大試點工程分別為110千伏28座、220千伏20座、330千伏和500千伏變電站各一座，建設周期為今年6月以后開工的當年或跨年度項目，建設過程將貫徹“安全可靠、功能集成、配置優(yōu)化、工藝一流、經濟高效”的新一代智能變電站概念設計原則。
隨后，在2014年1月8日新一代智能變電站示范工程總結會上，國網總經理舒印彪振奮人心地指出：“沒有不可逾越的障礙。”他肯定了頂層設計的思路與方法，在總結示范工程經驗的基礎上，進一步加大新一代智能變電站關鍵技術的應用，努力在2016年以后全面實現推廣應用。
現有的設計方法、招標模式和運維習慣都不是不可逾越的障礙———未來藍圖如此美好，千里之行，足下初始。
據宋璇坤介紹，今年開始建設的50座擴大示范工程，將重點完成前接線前顯示二次設備的應用，使得二次設備能夠靠墻和背靠背布置，減少運維通道，有效節(jié)約建筑面積。更加令人振奮的消息是，無論是252千伏還是125千伏集成式智能隔離斷路器，經過上一階段的技術儲備已經能夠實現完全國產化，并將在下一階段得到全面應用。屆時，首批6座示范工作已經積累了半年的運行經驗，它們將成為50座擴大示范工程的“鏡子”，明鑒秋毫，查漏補缺。同時，本次示范未涉及的330千伏和500千伏變電站都將在下一階段揭開神秘的面紗，它們究竟會采用何種新穎的技術方案，又會引領怎樣的技術風潮，我們將持續(xù)關注。
