黑龙江省电网智能化发展基础及建设实践

高宇峰，图 岩，徐冰亮，郝文波

(1．黑龙江省电力科学研究院，黑龙江哈尔滨150030;2．黑龙江华源电力开发公司，黑龙江哈尔滨150016)

0 引言

按照国家电网公司“推进坚强智能电网建设”的电网发展战略，黑龙江省电力公司正在致力于坚强智能电网的建设。现已形成横贯省内的“V”字形500 kV电网结构，220 kV电网基本上实现了变电站多电源供电结构，供电可靠性有了很大提高［1－3］。

1 发电环节的实践

长期以来黑龙江省发挥能源优势［4］，落实煤电转化、建设能源基地战略，火电等常规电源得到较快发展，同时坚决贯彻国家能源政策，落实节能减排、环保、可持续的发展战略，引导发电企业走节能减排、开发新能源的发展道路，加大风力、生物质能等可再生能源发电开发力度，逐步实现了电源形式多元化。

1)以科研单位为依托，开展电网接纳风电能力的研究。为了促进风电大力开发与电网稳定运行的协调发展，黑龙江省电力有限公司与中国电科院合作开展了黑龙江省电网风力发电接入能力分析与评估专题研究，并与省发改委联合进行了评审。在常用电力系统分析软件中构建仿真模块，为电力系统规划设计和调度运行部门提供可靠的计算分析工具。在此基础上进一步研究大型风电场并网运行对系统稳定性的影响及风电场有功功率和无功电压控制技术。

2)常规电源厂网协调工作正在稳步推进。目前，黑龙江省已经完成200 MW及以上常规电源发电机励磁系统参数实测和电力系统稳定器(PSS)的参数配置工作，实现实测励磁系统参数发电机39台，实现参数配置电力系统稳定器(PSS)39个，黑龙江省常规电源已实现了发电机励磁、调速系统、分散控制系统(DCS)等装备的信息化、自动化，控制参数基本满足可观和在线可调要求。

3)目前黑龙江省的可再生能源以风电和生物质发电为主，太阳能只有少数几家开发商提出接网申请，处于工程前期阶段。

2 输电环节的实践

在充分研究黑龙江省的具体情况和发展阶段的基础上，确保实体电网输电线路安全、稳定运行的同时，结合实际，有针对性地开展了在线监测技术研究，并取得了初步的成果。

1)完善雷电定位监测系统。黑龙江省电网雷电监测系统是一整套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统，由1个中心站、11个探测站、2个用户专线终端工作站组成。它能实时显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性、回击次数以及每次回击的参数，而且雷击点的分时彩色图能清晰的显示雷暴的运动轨迹。为用户群体(省公司生产、安监部门，地区级供电局调度、送电部门，以及机场、气象、保险等用户)提供了方便、快捷的雷电信息。各地区供电公司设立网络用户工作站，各地局域网上的计算机用户可以采用C/S或B/S方式以及拨号上网方式查看雷电信息。该系统经过两个雷季的运行，已经展现出其在黑龙江电网的应用价值和前景。

2)研发大跨越微风振动在线监测与诊断分析系统。线路大跨越在输电线路运行过程中具有特殊重要地位。架空输电线路经常发生超过允许幅值的微风振动，往往导致某些线路部件的疲劳损坏，如导地线的疲劳断股，金具、间隔棒及杆塔构件的疲劳损坏或磨损等，其中导线疲劳断股是架空输电线路普遍发生的问题，严重时需要将全线路更换为新导线。黑龙江省电力有限公司借鉴各地微风振动危害线路事例及防治经验，及时开展解决此问题的各方面工作，并设立了大跨越微风振动在线监测与诊断分析系统的项目。

3)进行输电线路状态评估和状态检修工作。在充分保证电网安全运行和可靠供电的条件下，以制度建设为基础，以安全水平提升为目标，以设备状态评价为核心，以加强基础管理为手段，规范设备管理流程，落实安全责任，强化设备运行监视和状态分析，提高设备检修、维护工作的针对性和有效性，推进状态检修工作规范、有序开展。

遵循黑龙江省电力有限公司企业标准《架空输电线路状态评价导则》，对66 kV及以上电压等级架空输电线路进行状态评价。同时，遵循“应修必修，修必修好”的原则，依据架空输电线路状态评价的结果，考虑架空输电线路风险因素，动态制定架空输电线路的检修计划，合理安排了状态检修的计划和内容。

3 变电环节的实践

经过努力，黑龙江省电网技术改造工作已取得初步成果，电网稳定水平、输送能力、设备健康水平得到明显提高，节能降耗工作得到显著进展。

1)为了贯彻落实国家电网公司集约化、标准化、精益化的工作要求，规范生产管理工作，促进无人值班变电站运行管理水平的提高，推动黑龙江省电力有限公司大生产管理模式的发展，保障电网安全稳定运行，通过整合资源，缩短电网管理链条，实现调度和监控紧耦合的电网管理目标。在黑龙江省哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江、佳木斯、大庆、绥化、鸡西、鹤岗、黑河电业局建立集中监控中心平台，顺应了智能电网的发展要求。

2)变电站综合自动化系统的发展逐渐由摸索实践转化为实用运行阶段。黑龙江省公司已对直属14个电业局下属变电站进行改造，现有66～220 kV变电站无人值班率为56．36%;110 kV以下变电站无人值班率为60．38%。

3)开展了电压监测采集管理信息系统和变电站巡检机器人项目的研究。

4 配电环节的实践

在配电领域，重点解决配电网当前存在的突出问题，加强配网网架建设，建设运行可靠的配电网，并在智能配电关键技术方面进行了有益的尝试。

目前，架空配电线使用的户外真空或SF6断路器和负荷开关以及电缆配电线使用的环网柜及其配套设备都已在黑龙江省广泛使用;在与配电自动化系统密切相关的地理信息系统应用方面，研究开发了黑龙江省的配网GIS系统。

5 用电环节的实践

经过近两年的开发建设，“SG186工程”营销信息化系统已在黑龙江省14个电业局全部上线运行，系统建设贯彻了营销业务应用标准化设计成果，在应用上涵盖了网省、地市、区县、供电站所四级供电单位;在客户服务、业务处理、管理监控的功能上涵盖营销各业务应用，同时对决策分析提供了基础数据支撑。

2009年末，黑龙江省用电信息采集系统已安装使用约400万户，形成了较为完善的技术方案和技术标准体系;作为黑龙江省统一的采集平台直接采集用户的原始用电信息数据，通过与省公司系统层面的各专业信息系统接口，可获取一级关口、二级关口、负荷控制等系统数据。省电力营销中心通过标准接口为其它信息系统提供用电信息等相关数据，目前已经实现用户电能信息的自动采集、线损数据的实时统计、重点负荷的实时监控管理等，并为各专业应用提供了实时数据支持。

6 调度环节的实践

为深化电力系统分析技术、自动控制技术在电网调度中的广泛应用，黑龙江省电力调度中心已建立了广域动态测量系统(WAMS)、动态安全评估系统和自动电压控制系统(AVC)［5－6］。

WAMS系统开发了WAMS和EMS混合数据处理平台，完善了电网动态过程监视、在线扰动识别、低频振荡在线监视与分析、风电特性监视、负荷模型参数校核等应用功能。基于WAMS系统提出并实现了利用机组一次调频贡献电量评价机组一次调频性能的方法，提高了调度运行人员对电网的运行管理能力，使调度运行水平上了一个新台阶。基于WAMS系统平台开发了风电调峰控制系统，合理解决了风电机组大规模并网后，电网调峰能力不足的问题，进一步推动了国家节能减排、发展清洁能源、可再生能源的产业政策实施。

动态安全评估系统的建设提高了电网离线计算分析速度，它利用电网在线数据进行暂态稳定、电压稳定、小干扰稳定等计算分析，实现了电网分析由离线计算向在线计算分析的进步。同时也实现了对黑龙江电网系统安全评估，并根据分析结果提供了调度运行的辅助决策，保障了电网的安全稳定运行。

AVC系统自2006年投入运行以来，已实现了对省内11个电厂子站的远方无功自动电压控制，受控机组容量占省调直调220 kV及以上火电机组装机容量的65%，不但提高了省网电压合格率，还为降低一次网损起到了关键作用，同时深化了黑龙江电网自动控制技术的应用程度。

7 通信信息平台的实践

在一体化平台建设方面:建成了全省集中部署的门户系统，实现了国网公司总部、省公司、地市门户三级纵向贯通，通过企业门户实现了业务应用单点登录、统一待办，形成了日常办公桌面;建成了全省公司集中目录服务系统，通过目录实现统一接入认证，完成了国网公司与省公司的跨域安全认证;实现了信息集中汇总、展示和内容管理。建成了统一的、共享的数据中心，应用数据仓库技术，构筑了企业级的数据仓库及辅助决策分析平台，为实现跨业务数据指标分析提供了重要平台，全面支撑了企业级生产、经营、管理、决策等业务活动分析。

在信息化保障方面:按照“大”安全管理理念将信息安全纳入到公司生产安全，进行统一管理和监督。健全六大保障体系，完善了信息安全防护体系，规范了信息安全管理和技术措施，初步形成了信息化等级保护纵深防御体系，实现了生产控制大区和管理信息大区的安全强隔离，建立了信息安全评估与加固常态工作机制。成立了信息安全领导小组，建立了运维体系和“一体化管理、二级维护、三线支持”的运维架构，建立了“186”信息服务台，实施了IMS信息系统运维综合监管平台、进一步完善了数据备份体系以及关键业务的容灾功能，确保了信息平台稳定、高效、持续运行。

8 结束语

通过上述分析可见，在“十二五”期间，黑龙江省电力公司将以国家和黑龙江省能源发展战略为指导，以黑龙江现有电网发展成果为基础，实现黑龙江电网以信息化、自动化和互动化为特征的坚强智能电网，以先进适用性技术为支撑，实现对用户的灵活、多样化电力服务，立足实际、统筹规划，构造“坚强”与“智能”的黑龙江电网，以促进发电、输电、用电各环节协调发展。

［1］国家电网智能化规划总报告(修订稿)［R］．国家电网公司，2010．

［2］黑龙江省电网“十二五”主网架规划设计报告［R］．黑龙江省电力有限公司，2010．

［3］黑龙江省配电网“十二五”规划报告［R］．黑龙江省电力有限公司，2010．

［4］黑龙江省电力工业“十二五”规划和2030年远景目标研究［R］．黑龙江省发展改革委员会，2010．

［5］2011年度黑龙江省电网运行方式［R］．黑龙江省电力有限公司，2011．

［6］黑龙江省电网“十二五”智能化规划报告［R］．黑龙江省电力有限公司，2010．