【文章內(nèi)容簡介】 試點(diǎn)階段（ 2020~2020年）、全面建設(shè)階段（ 2020~2020 年）和引領(lǐng)提升階段（ 2020~2020年）。到 2020 年，堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng) 將基本建成 。 智能電網(wǎng)以其技術(shù)先進(jìn)、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(jì)的理念。目前，發(fā)達(dá)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(xì)的電網(wǎng)智能化發(fā)許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 12 展規(guī)劃和路線圖，南方電網(wǎng)公司也在積極推進(jìn)電網(wǎng)智能化建設(shè)。 作為國內(nèi)綜合配套能力最強(qiáng)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(yīng)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(yīng)用大量的新技術(shù)，最終實(shí)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(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，涵蓋發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個(gè)環(huán)節(jié)，是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。國家電網(wǎng)公司正在全面建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)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(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，并實(shí)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)清潔、高效、互動的目標(biāo)。 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(qiáng)調(diào)特高 壓 傳輸。 2020 年 6 月，國家電網(wǎng) 發(fā)布《智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)專業(yè)分支、 26 個(gè)技術(shù)領(lǐng)域、 92 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列的智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系以及 7 個(gè)技術(shù)領(lǐng)域、 28 個(gè)技術(shù)專題和 137 項(xiàng)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)。 2020 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(diǎn)，投資不到 10%，下一步將逐步擴(kuò)大投資。 許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 13 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(diǎn)是可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、運(yùn)行控制和功率預(yù)測 、輕型直流輸電等 ， 榮信股份 、 思源電氣 是風(fēng)電并網(wǎng)動態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備 SVC/SVG 的主要供應(yīng)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(yīng)商，中國電科院是風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)的主導(dǎo)供應(yīng)商 ；輸電環(huán)節(jié)的建設(shè)重點(diǎn)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(yīng)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(yīng)商是 許繼電氣 和中國西電，直流場成套設(shè)備的主要供應(yīng)商是 許繼電氣 和中國西電，直流控制保護(hù)系統(tǒng)的主要供應(yīng)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(diǎn)是具有智能預(yù)警監(jiān)控功能的智能變電站， 主要設(shè)備供應(yīng)商是許繼電氣、 國電南瑞 、 國電南自 、 金智科技 、長圓集團(tuán)等；配電、用電、調(diào)度環(huán)節(jié)的建設(shè)重點(diǎn)是智能用電服務(wù)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(xiàng)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(kuò)大， 許繼電氣 目前的產(chǎn)能及研發(fā)無論是在標(biāo)準(zhǔn)上、場地上、還是在規(guī)模上都已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(tuán)整體發(fā)展，建設(shè)具有 國際 一流 水平的符合國際標(biāo)準(zhǔn)的 智能電網(wǎng)及新許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 14 能源控制系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)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(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”。 項(xiàng)目前期工作情況 關(guān)于本項(xiàng)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(diǎn) 在開展智能電網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)研究， 許繼集團(tuán) 本部也成立了 許繼 智能電網(wǎng)技術(shù)研究中心，重點(diǎn)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(xiàng)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(xiàng)目。 目前，項(xiàng)目前期工作已經(jīng)在有條不紊的進(jìn)行，建設(shè)方案、投標(biāo)方案、設(shè)備采購方案等必要的工作都在準(zhǔn)備中。 項(xiàng)目建設(shè)的必要性和意義 智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)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(biāo)，并已經(jīng)發(fā)布了《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》、《智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》、《 110（ 66） kV～ 220 kV 智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》等指導(dǎo)性建設(shè)文件，標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)工程建設(shè)規(guī)范細(xì)節(jié)的驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)階段，變電站保護(hù)及自動化的功能實(shí)現(xiàn)無論原理上，還是技術(shù)體系上基本沿襲了傳統(tǒng)綜許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 15 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(hù)在新原理方案上幾乎沒有突破；國家電網(wǎng)規(guī)劃到 2020 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(bǔ)技術(shù)將進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，需要進(jìn)行相關(guān)特高壓繼電保護(hù)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(hù)整定值無法適應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)變化，大量的后備保護(hù)之間整定配合困難，整定時(shí)間過長；變電站內(nèi)缺乏一個(gè)統(tǒng)一的全景信息整合及與外部系統(tǒng)進(jìn)行信息互聯(lián)的技術(shù)手段。保護(hù)的故障檢測技術(shù)有限，故障判斷和定位還未能做到及時(shí)、準(zhǔn)確等。同時(shí)，具有中國特色的變電站二次系統(tǒng)安全防護(hù)方案與國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61850 之間的協(xié)調(diào)，繼電保護(hù)裝置 直采直跳式的光纖連接方式，對于變壓器保護(hù)、母線保護(hù)等跨間隔保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，也提出了新的技術(shù)難題。 可再生能源等 新能源 不斷 接入電網(wǎng) ， 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，運(yùn)行方式日益靈活，在廣域信息具備的情況下，從整個(gè)電網(wǎng)安全的角度出發(fā)，有必要重新審視變電站保護(hù)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(hù)和控制的性能。組織關(guān)鍵保護(hù)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(shí)施國際重大合作項(xiàng)目創(chuàng)造有利條件，有利于增強(qiáng)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)許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 16 域國際競爭的成功率。 本項(xiàng)目充分借鑒近年來國內(nèi)外智能變電站建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，利用堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的契機(jī)，基于電子互感器、智能斷路器、IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)等最新成果，遵循相關(guān)導(dǎo)則、規(guī)范的情況下，以區(qū)域電網(wǎng)的保護(hù)、自動化控制及運(yùn)營管理為應(yīng)用場景，基于區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)運(yùn)行信息，以保護(hù)就地化實(shí)現(xiàn)快速主保護(hù)與區(qū)域集中式后備保護(hù)控制實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)保護(hù)相配合的方式，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)的保護(hù)與控制，并使智能變電站體積緊湊、適應(yīng)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(shí)現(xiàn)與區(qū) 域控制中心及相鄰變電站的信息交換。 智能電網(wǎng)建設(shè)的需要 根據(jù)經(jīng)濟(jì)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(yán)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(fēng)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(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的 15%的目標(biāo)表明，在未來 10 年甚至更長的時(shí)間，以風(fēng)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。 許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 17 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(hù)及自動化提出了新的技術(shù)要求，要求變電站具有適應(yīng)智能電網(wǎng)可再生電源不斷增加，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，運(yùn)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(yīng)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(hù)采用固定定值應(yīng)付各種運(yùn)行方式的策略，即根據(jù)電網(wǎng)的最大運(yùn)行方式來整定保護(hù)定值，以滿足保護(hù)的選擇性 。根據(jù)電網(wǎng)的最 小運(yùn)行方式來校驗(yàn)定值的靈敏性。 可再生能源等 新能源 不斷 接入電網(wǎng) ， 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，運(yùn)行方式日益靈活，造成保護(hù)定值難以與當(dāng)前的運(yùn)行方式相匹配，無法達(dá)到最佳性能，延長了故障切除時(shí)間，擴(kuò)大了故障切除的范圍。尤其在大范圍自然災(zāi)害下，如地震、臺風(fēng)或大霧，電網(wǎng)可能發(fā)生多處跳閘，電網(wǎng)拓?fù)浒l(fā)生了較大的變化，傳統(tǒng)保護(hù)定值無法涵蓋新的運(yùn)行方式，導(dǎo)致保護(hù)因靈敏性嚴(yán)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(hù)（尤其是后備保護(hù)）的選擇性、靈敏度和快速性，提高對電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的 適應(yīng)能力，做出最優(yōu)的跳閘策略，克服因有效信息不足作出錯(cuò)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(yùn)行。 國家電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的需要 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許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 18 設(shè)已明確了分階段的規(guī)劃目標(biāo)，根據(jù) “三步走 ”的部署，將分三個(gè)階段推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)，分別是：規(guī)劃試點(diǎn)階段（ 2020~2020年）、全面建設(shè)階段（ 2020~2020 年）和引領(lǐng)提升階段（ 2020~2020年）。到 2020 年，堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)將基本建成。現(xiàn)階段正處于關(guān)鍵的第二階段（ 20202020 年）“支撐全面建設(shè)”，已有關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)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(dǎo)則》、《智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》、《 110（ 66） kV～ 220 kV 智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》、《 330kV～ 750 kV 智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》等指導(dǎo)性建設(shè)文件，標(biāo)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(dāng)前，我國現(xiàn)有保護(hù)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(dǎo)智能電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、設(shè)備制造等領(lǐng)域智能電網(wǎng)工作的開展，促進(jìn)智能電網(wǎng)和相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)有序、健康發(fā)展。 2020 年 6 月，國家電網(wǎng)公司發(fā)布了《智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)施國際重大合作項(xiàng)目創(chuàng)造有利條件，有利于增強(qiáng)我國在國際智許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 19 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。 智能電網(wǎng)新技術(shù)發(fā)展的需要 計(jì)算機(jī)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(biāo)準(zhǔn)以及保護(hù)自動化技術(shù)的發(fā)展，為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。 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(qiáng)等特點(diǎn) 。 然而，現(xiàn)階段保護(hù)及控制未有效利用該特點(diǎn)來提高繼電保護(hù)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(hù)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(jìn)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(yīng)能力更強(qiáng)。多種數(shù)據(jù)類型整合和實(shí)時(shí)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(jì)的應(yīng)用），快速采取有效應(yīng)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。 智能變電站發(fā)展的需要 智能一次設(shè)備改變了以往傳統(tǒng)一次設(shè)備接口復(fù)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(biāo)準(zhǔn)有效地解決了原有系統(tǒng)信息 集成 、許繼電氣股份有限公司 智能電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 20 18