【正文】 、新方向。智能電網(wǎng)方面，面對新形勢和新挑戰(zhàn)，國家電網(wǎng)公司在迅速提出“建設(shè)堅強智能電網(wǎng)”的重大發(fā)展戰(zhàn)略和“三步走”的具體建設(shè)部署，并積極推進有關(guān)工作。國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)的總體發(fā)展目標是：“建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng)。”堅強智能電網(wǎng)將主要圍繞發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等六大環(huán)節(jié)及通信信息平臺進行建設(shè)，全面覆蓋傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的所有領(lǐng)域。根據(jù)“三步走”的部署，將分三個階段推進堅強智能電網(wǎng)建設(shè)，分別是：規(guī)劃試點階段（2009~2010年）、全面建設(shè)階段（2011~2015年）和引領(lǐng)提升階段（2016~2020年）。到2020年，堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的堅強智能電網(wǎng)將基本建成。智能電網(wǎng)以其技術(shù)先進、信息化程度高，減少建設(shè)成本，符合節(jié)能減排，發(fā)展綠色經(jīng)濟的理念。目前，發(fā)達國家都在制定電網(wǎng)智能化的改造方案。國家電網(wǎng)公司制定了詳細的電網(wǎng)智能化發(fā)展規(guī)劃和路線圖，南方電網(wǎng)公司也在積極推進電網(wǎng)智能化建設(shè)。作為國內(nèi)綜合配套能力最強的電力裝備制造商和電力裝備系統(tǒng)集成商，許繼電氣秉承高舉高打的創(chuàng)新戰(zhàn)略，積極響應國家電網(wǎng)公司戰(zhàn)略規(guī)劃，集中優(yōu)勢資源，加快智能電網(wǎng)裝備制造步伐。 行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀智能電網(wǎng)是在發(fā)電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)應用大量的新技術(shù)，最終實現(xiàn)用電的優(yōu)化配置、以及節(jié)能減排。中國的智能電網(wǎng)定義為堅強智能電網(wǎng)，涵蓋發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個環(huán)節(jié)，是一個閉環(huán)系統(tǒng)。國家電網(wǎng)公司正在全面建設(shè)堅強的智能電網(wǎng)，即建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)，并實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化、互動化，在供電安全、可靠和優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)上，進一步實現(xiàn)清潔、高效、互動的目標。目前，我國建設(shè)智能電網(wǎng)主要精力在于電網(wǎng)信息化、數(shù)字化、自動化上，并且強調(diào)特高壓傳輸。2010年6月，國家電網(wǎng)發(fā)布《智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系規(guī)劃》和《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃》。規(guī)劃首次系統(tǒng)地提出了包括8個專業(yè)分支、26個技術(shù)領(lǐng)域、92個標準系列的智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系以及7個技術(shù)領(lǐng)域、28個技術(shù)專題和137項關(guān)鍵設(shè)備的研制規(guī)劃，全面覆蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度六大環(huán)節(jié)。2010年國網(wǎng)設(shè)備總投資2500億元，其中，由于智能電網(wǎng)尚為試點，投資不到10%，下一步將逐步擴大投資。智能電網(wǎng)六大環(huán)節(jié)主要企業(yè)如下：發(fā)電環(huán)節(jié)的建設(shè)重點是可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、運行控制和功率預測、輕型直流輸電等，榮信股份、思源電氣是風電并網(wǎng)動態(tài)無功補償設(shè)備SVC/SVG的主要供應商，中國電科院、國網(wǎng)電科院、許繼電氣是輕型直流輸電的主要供應商，中國電科院是風功率預測系統(tǒng)的主導供應商；輸電環(huán)節(jié)的建設(shè)重點在特高壓和跨區(qū)輸電工程，生產(chǎn)特高壓變壓器產(chǎn)品的主要企業(yè)是特變電工、中國西電、天威保變、山東電力設(shè)備公司等，高壓開關(guān)產(chǎn)品的主要供應商是中國西電、平高電氣、東北電氣等，直流換流閥產(chǎn)品的主要供應商是許繼電氣和中國西電，直流場成套設(shè)備的主要供應商是許繼電氣和中國西電，直流控制保護系統(tǒng)的主要供應商是許繼電氣和南瑞繼保公司等；變電環(huán)節(jié)的建設(shè)重點是具有智能預警監(jiān)控功能的智能變電站，主要設(shè)備供應商是許繼電氣、國電南瑞、國電南自、金智科技、長圓集團等；配電、用電、調(diào)度環(huán)節(jié)的建設(shè)重點是智能用電服務體系、智能用電管理設(shè)備，以及一體化智能調(diào)度體系，公司主要有許繼電氣、科陸電子、國電南瑞等。 項目的提出隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，市場容量不斷擴大，許繼電氣目前的產(chǎn)能及研發(fā)無論是在標準上、場地上、還是在規(guī)模上都已經(jīng)遠遠不能滿足市場需求。因此，為了滿足未來智能電網(wǎng)裝備制造的市場需求和集團整體發(fā)展，建設(shè)具有國際一流水平的符合國際標準的智能電網(wǎng)及新能源控制系統(tǒng)建設(shè)項目勢在必行。為此，許繼電氣特向上級部門申請“智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項目”。 項目前期工作情況關(guān)于本項目建設(shè)的外部條件已經(jīng)滿足。目前，國家電網(wǎng)公司正在北京建設(shè)國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院，重點在開展智能電網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)研究，許繼集團本部也成立了許繼智能電網(wǎng)技術(shù)研究中心，重點開展智能電網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面的研究，以國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院為技術(shù)研發(fā)龍頭，許繼智能電網(wǎng)研究中心為產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支持，在技術(shù)方面已初步具有配套保障能力。本項目產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的四類產(chǎn)品均來自于已經(jīng)完成和即將完成的國家電網(wǎng)公司科技項目。目前，項目前期工作已經(jīng)在有條不紊的進行，建設(shè)方案、投標方案、設(shè)備采購方案等必要的工作都在準備中。智能變電站是堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)基礎(chǔ)和重要組成部分。國網(wǎng)公司對智能變電站的建設(shè)已明確了分階段的規(guī)劃目標，并已經(jīng)發(fā)布了《智能變電站技術(shù)導則》、《智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范》、《110（66）kV～220 kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》等指導性建設(shè)文件，標志著智能變電站的建設(shè)已經(jīng)全面展開。然而，現(xiàn)階段智能變電站的建設(shè)主要停留在對IEC 61850標準及相關(guān)工程建設(shè)規(guī)范細節(jié)的驗證、實現(xiàn)階段，變電站保護及自動化的功能實現(xiàn)無論原理上，還是技術(shù)體系上基本沿襲了傳統(tǒng)綜自系統(tǒng)的構(gòu)成，智能變電站的優(yōu)勢未充分體現(xiàn)，如基于電子式互感器高品質(zhì)測量的繼電保護在新原理方案上幾乎沒有突破；國家電網(wǎng)規(guī)劃到2015年建成華北、華東、華中（“三華”）特高壓電網(wǎng)，形成“三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”，其中特高壓同桿串補技術(shù)將進行試點應用，需要進行相關(guān)特高壓繼電保護新技術(shù)的研究；此外，可再生能源等的增加，使一些傳統(tǒng)綜自遺留的問題更顯突出，如后備保護整定值無法適應系統(tǒng)的動態(tài)變化，大量的后備保護之間整定配合困難，整定時間過長；變電站內(nèi)缺乏一個統(tǒng)一的全景信息整合及與外部系統(tǒng)進行信息互聯(lián)的技術(shù)手段。保護的故障檢測技術(shù)有限，故障判斷和定位還未能做到及時、準確等。同時，具有中國特色的變電站二次系統(tǒng)安全防護方案與國際標準IEC 61850之間的協(xié)調(diào)，繼電保護裝置直采直跳式的光纖連接方式，對于變壓器保護、母線保護等跨間隔保護的實現(xiàn)，也提出了新的技術(shù)難題?？稍偕茉吹刃履茉床粩嘟尤腚娋W(wǎng)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復雜，運行方式日益靈活，在廣域信息具備的情況下，從整個電網(wǎng)安全的角度出發(fā)，有必要重新審視變電站保護控制的整體方案，利用區(qū)域電網(wǎng)廣域集中三態(tài)信息來改善繼電保護和控制的性能。組織關(guān)鍵保護自動化設(shè)備研制攻關(guān)，研制成功一批具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、國際一流的關(guān)鍵設(shè)備，為積極參與和組織實施國際重大合作項目創(chuàng)造有利條件，有利于增強我國在國際智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的話語權(quán)，有利于提高我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)參與未來智能電網(wǎng)領(lǐng)域國際競爭的成功率。本項目充分借鑒近年來國內(nèi)外智能變電站建設(shè)的經(jīng)驗教訓，利用堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的契機，基于電子互感器、智能斷路器、IEC 61850標準等最新成果，遵循相關(guān)導則、規(guī)范的情況下，以區(qū)域電網(wǎng)的保護、自動化控制及運營管理為應用場景，基于區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)運行信息，以保護就地化實現(xiàn)快速主保護與區(qū)域集中式后備保護控制實現(xiàn)自適應保護相配合的方式，實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)的保護與控制，并使智能變電站體積緊湊、適應分布式電源智能接入，另通過變電站一體化信息平臺完成站內(nèi)信息的整合及實現(xiàn)與區(qū)域控制中心及相鄰變電站的信息交換。根據(jù)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，人類迫切呼喚建立以清潔、可再生能源為主的能源結(jié)構(gòu)逐漸取代以污染嚴重、資源有限的化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)，智能電網(wǎng)正是依托新能源發(fā)電技術(shù)提出來的。在我國，分布式電源的發(fā)展起步較晚，但我國風能、太陽能、生物能等可再生能源潛力巨大，在近幾年來的發(fā)展中取得了很大成績。逐步提高優(yōu)質(zhì)清潔可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例，力爭到2020年使可再生能源消費量達到能源消費總量的15%的目標表明，在未來10年甚至更長的時間，以風電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽能發(fā)電為代表的分布式電源技術(shù)將迎來前所未有的快速發(fā)展階段。智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，將使電網(wǎng)的形態(tài)和功能定位發(fā)生改變，電網(wǎng)的安全性、可靠性、高效率等問題顯得尤為重要，對變電站保護及自動化提出了新的技術(shù)要求，要求變電站具有適應智能電網(wǎng)可再生電源不斷增加，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復雜，運行方式多變的新特征，并提供開放、合理的信息接口和各種高級應用功能，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐。長期以來，電網(wǎng)繼電保護采用固定定值應付各種運行方式的策略，即根據(jù)電網(wǎng)的最大運行方式來整定保護定值，以滿足保護的選擇性。根據(jù)電網(wǎng)的最小運行方式來校驗定值的靈敏性?？稍偕茉吹刃履茉床粩嘟尤腚娋W(wǎng)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復雜，運行方式日益靈活，造成保護定值難以與當前的運行方式相匹配，無法達到最佳性能，延長了故障切除時間，擴大了故障切除的范圍。尤其在大范圍自然災害下，如地震、臺風或大霧，電網(wǎng)可能發(fā)生多處跳閘，電網(wǎng)拓撲發(fā)生了較大的變化，傳統(tǒng)保護定值無法涵蓋新的運行方式，導致保護因靈敏性嚴重下降而拒動或者失去選擇性而誤動。因此，迫切需要一種具有區(qū)域電網(wǎng)全局視角，信息冗余的系統(tǒng)模式來提高保護（尤其是后備保護）的選擇性、靈敏度和快速性，提高對電網(wǎng)運行方式變化的適應能力，做出最優(yōu)的跳閘策略，克服因有效信息不足作出錯誤的或局部最優(yōu)而非全局最優(yōu)的判斷，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。與智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃保持一致，國網(wǎng)公司對智能變電站的建設(shè)已明確了分階段的規(guī)劃目標，根據(jù)“三步走”的部署，將分三個階段推進堅強智能電網(wǎng)建設(shè)，分別是：規(guī)劃試點階段（2009~2010年）、全面建設(shè)階段（2011~2015年）和引領(lǐng)提升階段（2016~2020年）。到2020年，堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的堅強智能電網(wǎng)將基本建成?，F(xiàn)階段正處于關(guān)鍵的第二階段（20112015 年）“支撐全面建設(shè)”，已有關(guān)鍵設(shè)備進一步完善和提升，全面完成規(guī)劃中關(guān)鍵設(shè)備的研制，支撐智能電網(wǎng)全面建設(shè)。國網(wǎng)公司已經(jīng)發(fā)布了《智能變電站技術(shù)導則》、《智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范》、《110（66）kV～220 kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》、《330kV～750 kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》等指導性建設(shè)文件，標志著智能變電站的建設(shè)已經(jīng)全面展開。智能變電站在世界范圍內(nèi)尚屬新生事物，當前，我國現(xiàn)有保護控制設(shè)備（系統(tǒng)）對智能電網(wǎng)建設(shè)支撐不足的矛盾日漸突出，而國際上也仍處于研究起步階段。因此通過關(guān)鍵設(shè)備研制規(guī)劃的編制，可有效指導智能電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行、設(shè)備制造等領(lǐng)域智能電網(wǎng)工作的開展，促進智能電網(wǎng)和相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)有序、健康發(fā)展。2010年6月，國家電網(wǎng)公司發(fā)布了《智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系規(guī)劃》，以及《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃》，其目的就是希望組織關(guān)鍵設(shè)備研制攻關(guān)，研制成功一批具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、國際一流的關(guān)鍵設(shè)備，為積極參與和組織實施國際重大合作項目創(chuàng)造有利條件，有利于增強我國在國際智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的話語權(quán)，有利于提高我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)參與未來智能電網(wǎng)領(lǐng)域國際競爭的成功率。計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、新材料技術(shù)（如電子式互感器）、信息融合技術(shù)、IEC 61850標準以及保護自動化技術(shù)的發(fā)展，為電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展提供了新的契機。電子式互感器具有頻率范圍寬、無磁飽和、動態(tài)范圍大、抗干擾能力強等特點。然而，現(xiàn)階段保護及控制未有效利用該特點來提高繼電保護的性能，例如，若充分利用其特性并基于參數(shù)識別的距離保護原理上，則將不受線路參數(shù)分布特性的影響，能夠消除線路末端故障情況下的狀態(tài)超越，能夠利用故障暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進行故障判別，動作速度快。由于整合了穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三態(tài)數(shù)據(jù)，以及通過GOOSE與其它單元通信獲得全站范圍信息，因而IED獲得的信息量范圍更加廣泛和全面，設(shè)備的自治性和快速反應能力更強。多種數(shù)據(jù)類型整合和實時分析使得設(shè)備能夠更好的感知系統(tǒng)環(huán)境的變化（如狀態(tài)估計的應用），快速采取有效應變措施，從而盡可能地降低變電站設(shè)備和電力系統(tǒng)所受各種異常系統(tǒng)狀況的影響。智能一次設(shè)備改變了以往傳統(tǒng)一次設(shè)備接口復雜的窘境，高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滿足了日益增加的對網(wǎng)絡(luò)傳輸能力和安全、可靠性能的需求，IEC61850標準有效地解決了原有系統(tǒng)信息集成、共享的復雜程度及接口開放性問題。這些先進技術(shù)的應用為信息共享和智能變電站的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，也為新原理、新方案的研究、實施提供了可能性。智能變電站與常規(guī)變電站的最大區(qū)別就在于其各元件的電參量以及運行狀態(tài)參數(shù)可以進行實時測量和傳輸。安裝于智能變電站上的保護裝置因此也可以得到遠多于以往的實時信息。變電站自動化發(fā)展歷程中，以分層分布式技術(shù)取代傳統(tǒng)的集中式曾是巨大的進步，并得到了廣泛的推廣和認同。但它在設(shè)計理念上不是面向整個變電站，而是面向間隔和元件，因此IED數(shù)量較多且IED彼此功能獨立。計算機技術(shù)、信息技術(shù)的高速發(fā)展使繼電保護硬件平臺的集成度越來越高，可靠性大幅度提升，變電站自動化系統(tǒng)面向變電站整體功能而不受限于間隔和回路的設(shè)計思想已經(jīng)具備了可行性，例如，站域控制可行性研究：變壓器中低壓側(cè)選跳保護、中低壓分布式母線、中低壓開關(guān)失靈保護等。充分發(fā)揮智能變電站深層次的優(yōu)勢，基于區(qū)域電網(wǎng)全局信息進行綜合分析、判斷，實現(xiàn)區(qū)域集中后備保護、定值在線整定等，以及信息網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)測、電力網(wǎng)絡(luò)實時拓撲識別、一、二次設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測等，實現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)運行監(jiān)視全景化，并為調(diào)度系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供技術(shù)接口。 技術(shù)與服務方案 網(wǎng)絡(luò)化保護系統(tǒng)IEC 61850標準的頒布，使變電站自動化技術(shù)進入了一個新的發(fā)展時期。但現(xiàn)階段國內(nèi)外的基于IEC 61850標準體系的變電站自動化系統(tǒng)，仍然沿襲傳統(tǒng)的變電站自動化設(shè)計思路，基于常規(guī)的面向元件/間隔的設(shè)計思想，未充分發(fā)揮信息共享的優(yōu)勢，未能實現(xiàn)面向電網(wǎng)系統(tǒng)的保護功能，僅屬于實現(xiàn)手段的改進。因此，國際上包括日本、法國等許多國家對智能變電站采取了謹慎關(guān)注但未有效推廣應用的態(tài)度。網(wǎng)絡(luò)化保護的理念是基于實時、可靠的網(wǎng)絡(luò)化通信，高度共享系統(tǒng)全景實時信息，從而實現(xiàn)面向電網(wǎng)的系統(tǒng)級的保護，大幅度降低全壽命周期成本，是電力系統(tǒng)保護自動化技術(shù)的一次技術(shù)變革。網(wǎng)絡(luò)化保護通過保護定值的動態(tài)整定和優(yōu)化配合，改變了傳統(tǒng)的繼電保護針對單一元件的整定配置方式，因此提高了電網(wǎng)的安全可靠性。網(wǎng)絡(luò)化保護系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，利用IEC 61850通信技術(shù)，以就地化保護和集中式保護相結(jié)合的保護自動化系統(tǒng)，取消了保護小室和主控室，節(jié)省占地和投資，并能為三級調(diào)度建設(shè)、調(diào)控一體化提供技術(shù)支撐。網(wǎng)絡(luò)化保護方案的核心思想是，變電站僅負責采集和執(zhí)行，控制中心實現(xiàn)基于全網(wǎng)信息的智能化分析和所有保護、測控決策以及自動化監(jiān)控功能，其拓撲結(jié)構(gòu)如下圖21所示。它需