| 創(chuàng)新鑰匙智啟未來
———新一代智能變電站系列報道之投運巡禮篇
編者按：本報自2013年4月對新一代智能變電站示范工程開展系列報道以來，相繼推出了設(shè)計篇、施工篇與工廠化聯(lián)調(diào)篇，并持續(xù)關(guān)注6座示范站的建設(shè)進度。
本期特別策劃了示范工程投運巡禮篇，梳理新一代智能變一年來的建設(shè)歷程，總結(jié)示范意義，并展望未來發(fā)展趨勢。
1月13日，當(dāng)記者再次見到國家電網(wǎng)公司（簡稱“國網(wǎng)”）新一代智能變電站設(shè)計總工程師宋璇坤的時候，她臉上浮現(xiàn)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(jīng)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(shè)計、土建施工、電氣安裝調(diào)試與驗收完整工序，于2013年12月底陸續(xù)投運，實現(xiàn)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(jié)構(gòu)布局合理、裝備先進適用、經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保”的新一代智能變電站，正在各自的坐標(biāo)上輸送、轉(zhuǎn)換著源源不斷的電流，沉著地閃爍創(chuàng)新的光芒。
頂層設(shè)計統(tǒng)領(lǐng)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(wǎng)“兩會”上，新一代智能變電站建設(shè)思路被提出。
10月，國網(wǎng)北京電力經(jīng)濟技術(shù)研究院（簡稱“國網(wǎng)經(jīng)研院”）完成了頂層設(shè)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(shè)啟動會召開，主要參建單位簽訂了責(zé)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(shè)，并于4月開工建設(shè)，設(shè)備研發(fā)與招標(biāo)也同時完成。
8~9月，土建施工完成，并聯(lián)進行的工廠化聯(lián)調(diào)先后結(jié)束。10月開始，各工程進入設(shè)備安裝、邊調(diào)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(shè)圓滿收官。回顧建設(shè)歷程，國網(wǎng)經(jīng)研院總工程師宋璇坤認為：“頂層設(shè)計是對原有設(shè)計理念、設(shè)計方法的重大突破與變革，它不僅是技術(shù)方案，更是一種思維方式與管理模式的創(chuàng)新。”正是由于前期工作的充分鋪路與頂層設(shè)計的戰(zhàn)略統(tǒng)領(lǐng)，遠近結(jié)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(nèi)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(guān)柜等小型化設(shè)備、智能隔離斷路器等集成式智能設(shè)備，統(tǒng)一實施就地化保護和設(shè)備布置優(yōu)化，頂層設(shè)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(jīng)優(yōu)化后的圍墻內(nèi)占地面積由32.07畝減少為18.42畝，核減42.6%；站內(nèi)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(shù)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(nèi)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(biāo)的優(yōu)化與數(shù)據(jù)的刷新，凸顯了頂層設(shè)計對后期示范工程建設(shè)提供的有力支撐。
“破”與“立”的對弈
發(fā)令槍響，承擔(dān)示范工程建設(shè)的各網(wǎng)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(wǎng)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(xiàn)有的設(shè)計方法，打破現(xiàn)有的專業(yè)細分設(shè)備招標(biāo)模式，打破現(xiàn)有的運行維護習(xí)慣。總之，創(chuàng)新意味著勇于打破現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)當(dāng)下。
“立”，則意味著要建立下一代設(shè)計方法，建立一、二次專業(yè)融合的設(shè)備招標(biāo)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(wǎng)發(fā)展全方位創(chuàng)新。
為了建立新的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，本次6個示范站的設(shè)計按照統(tǒng)一組織、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一協(xié)調(diào)模式進行，主要由各省經(jīng)研院承擔(dān)設(shè)計，并聯(lián)合外援優(yōu)勢設(shè)計力量，共同進行技術(shù)攻關(guān)。6個工程先后召開了20次設(shè)計對接會、6次設(shè)計聯(lián)絡(luò)會，并加強與設(shè)備廠商的溝通，統(tǒng)籌優(yōu)化設(shè)計和科研之間、設(shè)計和設(shè)備之間的接口，保證設(shè)計方案正確與完整，有效壓縮建設(shè)工期，提高了建設(shè)效率。可以說，
這6個示范工程的設(shè)計參數(shù)就是下一代設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的雛形。
其次，現(xiàn)有的設(shè)備招標(biāo)體系對一、二次設(shè)備分別進行招標(biāo)，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(xiàn)了智能組件、傳感器與變壓器本體的深度集成，因此國網(wǎng)創(chuàng)新探索了二次系統(tǒng)集成招標(biāo)，由單一集成商完成站內(nèi)所有二次設(shè)備供貨與系統(tǒng)集成，最大限度提高了設(shè)備安裝調(diào)試和預(yù)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(shè)備招標(biāo)，努力打破專業(yè)之間的壁壘，促進了一、二次設(shè)備的融合，為一次設(shè)備廠商指明了發(fā)展方向。宋璇坤說：“這就是我們提出的‘設(shè)計引領(lǐng)設(shè)備’。新的設(shè)備招標(biāo)模式不僅增強了供貨商的責(zé)任意識，還將推動制造企業(yè)研制更加集成可靠的設(shè)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(guān)。據(jù)國網(wǎng)經(jīng)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(guān)的設(shè)備廠家，詳細梳理現(xiàn)階段關(guān)鍵技術(shù)研究與設(shè)備研制成果，全程參與技術(shù)研制與設(shè)備生產(chǎn)計劃制定，確保提出的設(shè)備發(fā)展需求切實落地。
還有非常重要的一點———現(xiàn)有的運維習(xí)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(nèi)最新研制的智能隔離斷路器取代傳統(tǒng)斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)，并集成了電子式互感器，標(biāo)志著我國智能變電站技術(shù)裝備占據(jù)了國際領(lǐng)先地位。該設(shè)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(shè)，與設(shè)計、施工單位共同探討編制相應(yīng)的運行規(guī)程及技術(shù)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(lián)調(diào)期間，國家調(diào)度控制中心和各運維單位已經(jīng)提前介入?yún)⑴c調(diào)試，提高了后期現(xiàn)場驗收效率。工廠化聯(lián)調(diào)相較傳統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試，采用了更加先進、完善的模擬故障設(shè)備，現(xiàn)場調(diào)試人員技術(shù)力量也能得到更好的保證，而且還與現(xiàn)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(shè)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(shè)技術(shù)應(yīng)用，采用工廠預(yù)制式建、構(gòu)筑物，預(yù)制艙式二次組合設(shè)備，實現(xiàn)最大化工廠加工，最小化現(xiàn)場施工，減少現(xiàn)場濕作業(yè)，提高建設(shè)效率。值得關(guān)注的是，6座示范站通過預(yù)置電纜、光纜實現(xiàn)了設(shè)備之間的標(biāo)準(zhǔn)化連接和一、二次設(shè)備的“即插即用”功能，避免了現(xiàn)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(shè)計技術(shù)，為將來大規(guī)模推行模塊化設(shè)備安裝奠定了基礎(chǔ)。
“沒有不可逾越的障礙”
這里是終點，也是起點。
在剛剛結(jié)束的國網(wǎng)2014年“兩會”上，董事長劉振亞提出2014年將啟動建設(shè)50座新一代智能變電站。據(jù)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(shè)周期為今年6月以后開工的當(dāng)年或跨年度項目，建設(shè)過程將貫徹“安全可靠、功能集成、配置優(yōu)化、工藝一流、經(jīng)濟高效”的新一代智能變電站概念設(shè)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(jié)會上，國網(wǎng)總經(jīng)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(shè)計的思路與方法，在總結(jié)示范工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，進一步加大新一代智能變電站關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，努力在2016年以后全面實現(xiàn)推廣應(yīng)用。
現(xiàn)有的設(shè)計方法、招標(biāo)模式和運維習(xí)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(jù)宋璇坤介紹，今年開始建設(shè)的50座擴大示范工程，將重點完成前接線前顯示二次設(shè)備的應(yīng)用，使得二次設(shè)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(jīng)過上一階段的技術(shù)儲備已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)完全國產(chǎn)化，并將在下一階段得到全面應(yīng)用。屆時，首批6座示范工作已經(jīng)積累了半年的運行經(jīng)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(shù)方案，又會引領(lǐng)怎樣的技術(shù)風(fēng)潮，我們將持續(xù)關(guān)注。 |
