智能电力开关设备及智能化变电站成套设备研发制造基地项目上报审批中讲解.docx

智能电力开关设备及智能化变电站成套设备研发制造基地项目上报审批中讲解.docx

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智能电力开关设备及智能化变电站成套设备研发制造基地项目上报审批中讲解

智能电力开关设备及智能化变电站成套设备研发制造基地项目上报审批中

目前，四川某电气公司智能电力开关设备及智能化变电站成套设备研发制造基地项目，资金申请报告编制已经完成，同时，资金申请报告处于上报审批中。

项目建设背景

城市老工业改造背景

我国从2013年起，安排中央预算内投资支持城区老工业区整体搬迁改造。

国务院《全国老工业基地调整改造规划（2013-2022年）》（以下简称《规划》）提出，到2017年，老工业基地产业结构优化升级取得重要进展，城区老工业区调整改造全面展开，居民收入增长与经济发展同步。

为此，《规划》在投资、财政、融资、土地等四方面明确了一系列优惠政策。

同时《规划》指出，要采取有针对性的政策措施，加大扶持力度，以实现老工业基地调整改造目标。

投资政策方面：

中央、有关地方政府要加大资金投入，加快推进老工业基地调整改造；2013年起，安排中央预算内投资支持城区老工业区整体搬迁改造等。

在财政政策方面：

中央和省级政府加大对老工业基地的转移支付力度；研究将发展滞缓或主导产业衰退比较明显的老工业城市纳入资源枯竭城市中央财政转移支付范围，统筹解决国企改革历史遗留问题、社会保障资金缺口、棚户区改造地方配套资金缺口、停产倒闭的国企人员身份置换等问题。

在融资政策方面：

要创新融资模式，支持符合条件的具有较强综合实力的投资公司发行债券，募集资金用于组织实施城区老工业区综合改造；支持符合条件的整体搬迁企业发行债券，用于企业搬迁改造；支持商业银行在老工业基地设立分支机构等。

在土地政策方面：

根据老工业区搬迁改造用地需求，在编制下达年度土地利用计划时适当倾斜；地方各级人民政府安排土地整治项目时，优先考虑老工业基地工矿废弃地治理和土地复垦等。

产业发展支持背景

1、《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》

继续“加强电网建设，发展智能电网”及“积极推进农村电网改造”。

2、《智能电网十二五规划》

规划明确指出智能电网建设的重点任务，提出要发展智能配用电技术，通过搭建灵活互动的智能用电技术体系架构，利用智能用电高级量测体系标准、系统及终端技术实现智能配电网自愈控制保护和自愈控制，实现配电网的调度模式、调度技术的优化，全面提升智能配电网运行状态的安全、可靠、经济、优质。

3、《国家“十二五”科学和技术发展规划》

规划指出要积极发展风电、太阳能光伏、太阳能热利用、新一代生物质能源、海洋能、地热能、氢能、新一代核能、智能电网和储能系统等关键技术、装备及系统。

实施风力发电、高效太阳能、生物质能源、智能电网等科技产业化工程；重点发展大型光伏系统设计集成、高效低成本太阳电池、薄膜太阳电池、太阳能热发电等关键技术、组件和成套设备。

4、《产业结构调整指导目录（2011年本）（2013年修正）》

目录中鼓励类行业包括：

“四：

电力”之“8、电网改造与建设”、“14、输变电节能、环保技术推广应用”、“15、降低输、变、配电损耗技术开发与应用”。

5、《节能中长期专项规划》

规划将电力行业列入节能重点工业领域之首，要求“采用先进的输、变、配电技术和设备，逐渐淘汰能耗高的老旧设备，降低输、变、配电损耗”。

国内外技术发展背景

1、国际技术发展

在变电站的自动化技术和装备方面：

欧美等发达国家变电站远程监控的可靠性和实用性较高，西欧、北美、日本等发到国家的绝大多数的变电站，包括许多500kv，380kv的变电站都已实现无人值班，所有225/220kv变电站基本可由调度中心集中控制，当电网发生事故时，调度中心可以直接进行必要性的处理。

在智能一次设备研究方面:

欧美等发达国家使用了新的诊断工具和方法来评估运行中设备的预期使用寿命、风险和维修策略，智能检测装置已有较多使用，有较多成功预报设备故障的范例，大大提高了电网运行的可靠性。

其中：

变压器、GLS、电缆等关键电力的状态监测与诊断技术成为电工学科领域研究的热点。

在电子式互感器应用方面，光学原理的互感器已逐步成熟，并得到推广运用，其中：

阿海珐、西门子等公司生产的光电互感器已有十几年的运行业绩。

采用光电互感器的数字化变电站在欧洲也已经投入运行。

2、我国技术发展背景

目前，国内变电站基本实现了“遥测”、“遥信”、“遥控”、“遥调”等四遥功能，部分网省电力公司220KV以上变电站无人值班比例达到85%以上。

输变电系统已具备了对电网运行状态，设备运行状态进行实时在线监测和控制的基础。

继电保护、电网完全稳定控制等技术和装备处于国际领先水平。

在智能一次设备研究方面：

随着制造水平和材料工艺的进一步提升，变电站一次设备的质量和可靠性大大改善，但一次设备智能化程度还较低，尤其是状态监测手段、数字化程度不高。

近年来在部分重要设备加装了在线监测装置，但是缺乏统一的标准，限制了现有一些监测手段的实施。

我国在电子式互感器的研制和运用方面起步较晚，无源电子互感器目前开始进入试用阶段，与无源式电子式互感器相比，有缘式电子互感器应用更广。

在智能二次设备研究方面：

变电站自动化已日趋完善与成熟，但传统低端的自动化技术还有一定的应用，二次系统自动化程度良莠不齐。

二次系统与一次设备的信息采集交换方式还需优化；二次系统之间的信息共享、整体协调和功能优化有待进一步加强；二次系统与运行管理之间协同互动能力有所欠缺。

在高级应用方面：

智能变电站告警信息的分层分类、顺序控制有一定的应用和尝试，但变电站高级应用的智能化程度还不够，仍需对变电站内部数据进一步挖掘、分析，以实现智能告警、事故总格分析决策等高级应用功能，从而进一步提高劳动生产率，降低功能强度和压力。

总体来说，我国已能自主提供从高压到特高压的全系列成套电力装备。

但高压设备的智能化程度不高，要全面支持高压设备的状态检修和全寿命管理，还有相当的发展空间。

项目技术创新发展背景

智能电力设备以测量数字化、信息互动化、状态可视化、控制网络化、功能一体化为基本特征，支撑智能电网的自动控制、智能调节、实时决策和协同互动，以实现电网运行安全可靠、资源节约和环境友好的目标。

 随着“设备智能化”的不断发展，传统意义上的一、二次设备间的界限也将逐渐模糊，一次设备通过安装内置或外置传感器和集成智能组件，逐步发展成为智能化设备。

通常情况下，对开关设备外部状态的判断是比较直观的，当设备运行中出现的状态恶化和缺陷时，消除也是相对容易的，在现场便可更换失效的零部件，恢复设备的原有功能。

对于运行中的开关设备内部状态（包括绝缘状态、导电及灭弧元件的烧蚀状态等）的诊断和缺陷的消除通常十分困难，因为现场条件受到限制，很难进行解体检修。

研究应用先进的电子技术、传感器技术、通信技术、数据库管理等技术不仅对运行中的高压断路器进行实时机械、绝缘等方面在线监测集成（包括SF6气体状态监测、断路器机械特性的在线监测、断路器机构状态的监测、局放状态监测）、而且对研究应用的运行参数和开关设备内部状态在线监测数据进行多参量综合状态分析整合，才能真正实现高压设备实时健康状态结果的传输。

（1）智能高压开关设备模型及体系结构研究。

智能高压开关设备是智能电网控制的基础，研究开发高压开关设备智能组件，使智能开关具有自监测、自诊断和自控制的能力，为实现电网安全稳定协调控制提供技术基础。

为了更好地控制研发、设计、运行和检修，对开关类设备结构建立完整、清晰的描述模型，设备结构状态信息的可识别性是智能高压开关研制的关键。

研究嵌入式多元智能传感器阵列技术，建立设备研发、测试、型式试验、大修、故障处理等数据库，实现设备状态关键特征量的时-空域综合监测。

研究故障机理和故障信息传播模型，利用有限测点信息，反演或推测故障发展过程。

建立统一的开关设备故障分析模型，基于监测信息、运行工况和环境信息，实现对故障源的综合诊断和定位，形成对设备状态的整体描述。

（2）智能高压开关设备状态检测及诊断技术研究。

研究开关设备的运行状态，检测诊断技术，建立开关设备典型故障指纹特征及指纹库。

建立快速有效的开关状态诊断算法，实现对设备健康状态的实时分析。

通过信息与应用的集成融合，建设设备状态全景信息综合监视平台，获得更全面细致的开关设备状态视图，实现对信息的深入分析和优化，为运行控制和检修决策提供依据。

（3）智能高压开关设备运行维护技术。

事故的早期预警对复杂系统而言是非常困难的，智能技术能够充分利用经验累积的优势实现可靠预警。

研究开关设备可靠性参数随运行年限、运行经历、负载状态等相关因素的变化关系，建立智能开关设备的可靠性模型、算法和指标体系，系统研究开关设备可靠性对智能电网规划、设计、运行风险控制与维修决策的影响。

研究状态监测、检修管理、运行监控和电网安全防御等信息系统的多维度无缝集成技术，基于决策信息的高度共享，形成电网全局最优决策。

通过分析设备的健康水平，为设备运行安排和检修决策提供指导，实现资产投资规划、采购、建设、运行、维护和退役处置的全寿命周期优化管理。

本次项目生产的智能化变电站的成套开关设备产品，其智能化除前所述要求外，还应向以下几方面发展：

1、视频技术的趋势

（1）将视频技术应用到带电设备上，实时监视设备内部不易观测部位的详细状况；

（2）在设备内部嵌入视频服务器，将视频图像同过网络系统传输，实现视频点播；

（3）开发视频图像的智能分析和处理算法，对特定结构和运动过程进行智能诊断（例如识别不正常的分合过程、抖动和碰撞等）。

2、手车的电动抽出推入技术趋势

（1）电动底盘车及其控制器逐渐模块化；

（2）电动底盘车作为断路器的一个标准可短附件，控制器和断路监测控制系统融合；

（3）电动底盘车河断路器本体一起经过标准的电气、机械和EMC测试。

3、电动接地刀发展趋势

（1）接地刀及其电动操作机构和控制单元逐渐模块化；

（2）电动接地刀作为智能开关设备的一个完整组件出现，机械及电子系统都应通过各种测试。

4、一次回路温度检测技术

（1）与断路器相关的温度测量功能逐渐融入智能断路器中，成为标准可选配置；测温系统与断路器一起通过绝缘、开断和EMC试验；

（2）开关设备上的一次温度测量单元模块化、标准化，成为符合智能电力开关设备体系结构的一个标准模块。

综上，四川某电气有限责任公司提出智能电力开关设备及智能化变电站成套设备研发制造基地项目，项目建设将成为成渝经济区腹心地带的最大的智能电力开关设备及智能化变电站成套设备制造的生产规模，且本项目生产的智能电力开关、及智能化变电站设备的生产工艺及设备运行稳定性，技术先进，并获得国家发明专利和实用新型专利，本项目产品的性能、技术等方面优势均达到国内外领先水平，对促进电力输送智能化发展和地区经济发展具有示范带动作用。

项目建设必要性

1、符合内江城区老工业区搬迁改造规划设计

作为老工业城市，自2010年开始，内江市积极主动开展申报和争取工作，先后编制了《内江老工业基地研究报告》和《内江老工业城市调整改造规划研究报告》，完成了各类基础数据和单项材料的申报，制定了老工业区搬迁改造方案，启动了旧城改造等一系列卓有成效的工作。

四川大尔电气有限责任公司将紧紧抓住《规划》启动实施的机遇，围绕调整改造目标任务，以老工业区搬迁改造为着力点和突破口，提出智能电力开关设备及智能化变电站成套设备研发制造基地项目，项目的建设坚持科学发展主题和加快转变经济发展方式主线，以新型工业化和新型城镇化为引领，把深化改革、扩大开放作为强大动力，把再造产业竞争新优势、全面提升城市综合功能作为主攻方向，把促进绿色发展、增强创新支撑能力作为重要着力点，旨在将加快转变经济发展方式、推进新型工业化和新型城镇化、提升内江城市综合功能，努力实现次级突破和追赶跨越，全面建成小康社会具有重大意义。

2、符合电力输送智能化发展的需要

经济社会的快速发展，传统的电力网络已逐渐不能满足日益增长社会需求，智能电网及变电站以自愈、安全、经济、清洁等特性，能够提供适应未来经济社会发展需要的优质电力与服务，当今世界电