35kV智能变电站与常规变电站技经分析

马迎欢　刘辉亮

摘要：随着智能化变电站建设的全面展开，电网建设从常规变电站向智能变电站转型的过程中，工程技经造价人员需要与时俱进，针对智能变电站与常规变电站的技术与经济进行了解、学习、分析和总结，找出其中的差异，用于指导工程造价管理，合理控制工程造价，为电网发展做出贡献。

关键词：35kV；智能变电站；常规变电站；技经分析

引言

随着我国社会经济发展乃至全球经济水平的不断提高，人类面临全球气候问题和能源安全问题，实施新能源战略已经刻不容缓，电力行业建设智能电网显得迫不及待。在智能电网中，智能变电站是核心与关键，也是确保智能电网安全运行的核心。近些年，相关科研部门对智能变电站中的关键设备及核心技术进行了全面攻关，极力促进了智能变电站的建设与发展。本文对35kV智能变电站与常规变电站进行了技经对比分析，为更好地布局规划智能变电站建设提供了理论依据与技术支撑，以期推动智能电网更好的发展，确保智能变电站实现最佳效益。

一、主要技术方案变化情况

（1）一次设备。智能变电站基木采用常规一次设备附加二次设备厂家的智能终端的模式，较常规变电站增加了智能终端装置开关柜由常规式开关柜变更为充气式开关柜，进出线的智能终端分别置于各开关柜内。

（2）互感器配置。智能变电站取消主变压器木体高、中压侧套管电流互感器，采用电压电流组合式电子互感器，合并单元与智能终端一体化的装置。

（3）一次设备在线监测。智能变电站按设计规范中对监测内容的要求配置了在线监测系统，35kV线路配置避雷器监测设备通過RS485接入就近的智能设备，由就地智能设备实现数据转发到间隔层网络。采用无线测温技术，在断路器触头、母线接头、电缆接头等处配置无线测温终端。

（4）智能变电站采用交流、直流、通信电源一体化设计。

G）智能变电站采用GOOSE双网星型结构，可避免采用环网可能产生网络风暴的问题。采用采样值和GOOSE报文合并组网方式，需配置16口GOOSE交换机4台（双网）

（6）智能变电站采用IPdG-B码对时，其技术成熟，精度可以达到微秒级。

二、35kV智能变电站与常规变电站经济分析

1、一次成本

由于智能组件的大量应用，智能变电站的一次投资成本（Ic）要高于常规变电站，但随着智能设备经历推广期和成熟期，一次投资的成本会逐渐减少。

2、运行成本

运行成本与最大负荷利用小时数成正比，当最大负荷利用小时数增加的时候，智能设备的LCC与常规设备的LCC优势将更大。

另外，在前面的计算中，电费是按0.65元/度计算的，考虑到目前能源较为紧缺，电费存在上涨的可能，就电费做灵敏度分析（最大负荷利用小时数为4000小时），经计算，当电费增加时，智能变电站相比常规变电站运行成本的优势将扩大，在电费为0.75元/度及0.85元/度的情况下，智能变电站的运行成本将比常规变电站分别少4723.1万元（折现后）和5112.2万元（折现后）。

因此，当最大负荷利用小时数增加及电费上涨时，智能变电站的优势将更加明显。

3、中断成本

变电站的中断成本主要取决于设备的可靠性指标，智能设备处于概念设计阶段，没有运行数据，其可靠性指标只能在常规断路器运行数据的基础上进行假设。

由智能设备的特点可以看出，与常规设备相比，智能设备具有了自检、自测，甚至自愈的功能，因此智能设备在强迫停运率、计划停运率和非计划停运率等方面都将优于常规设备，本课题中暂取以上三项指际分别出常规设备提高一倍，可以看出，相比与常规变电站，智能变电站的中断成本大为降低。

高新技术发展，将出现对电能质量敏感的工业。用户对中断供电的抱怨逐年增加，供电中断使电力企业减少供电量和售电收入，对用户也造成经济损失。

4、报废成本

报废成本主要与设备残值和设备拆除费用相关，智能设备与常规设备相比，主要差别在于应用了大量的智能组件，而智能组件多为电子器件，其残值较低，因此，智能变电站的报废成本与常规变电站相差不大。

5、全寿命成本

虽然智能设备在一次投资成本上要高于常规设备，报废成本与常规设备相当，但在中断供电损失成本及运行成本上要明显低于常规设备。因此，智能变电站在30年的使用周期内，不论是引入期、推广期还是成熟期其LCC比常规变电站节省了大量的投资。

6、社会效益

6.1节能

随着经济高速发展，能源短缺已经产生了瓶颈效应，限制了国民经济的发展，节能降耗己经作为国策放到了政府工作的首位。我国政府指出：“资源开发与节约并举，把节约放在首位，提高资源利用效率”，并强调“资源节约要与技术进步相结合，应组织推广应用高效的节能设备，提高资源节约的整体技术水平”。

智能变电站不仅能提高变电站的供电可靠性，满足社会经济发展及人民生活用电需要，同时也符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的奋斗目标。例如；变电站运行中的电能损耗主要体现在变压器的损耗，即电能转换过程中空载损耗、负载损耗和其它附加损耗等电能损耗，而智能变压器的应用可以有效地降低以上损耗。以概念设计智能变电站为例，采用智能变压器后，每年1台主变减少损耗962820kW.h，以变电站的使用年限30年计算，工程全寿命周期内，可减少损耗28884600kW.h。若电费按0.6元/kW.h计算，每年可节约主变损耗费用57.8万元，使用年限30年内可节约费用650.5万元（折现后），由此可见使用智能设备不仅有比较明显的经济效益，而且有比较明显的节能效益。

6.2减排

全球环境污染已经对人类生活造成了严重的影响，而且也严重影响了社会的可持续发展。随着人们对环境问题认识的提高，人们也越来越关注改善环境的方式与方法。“节能即是环保”是目前国内外一致认可的观点，因此我国政府与世界银行和全球环境基金组织GEF合作，引入了“合同能源管理”模式，以促进中国全社会节能、环保技术项目的普遍推广、实施，致力于解决对环境污染问题。

我国电力能源以火力发电为主，而火力发电厂中又以燃煤电厂为主，燃煤电厂每发出一度电，向地球大约排放1.2千克的二氧化碳，而产生的二氧化碳气体将对环境造成污染，若采用智能变电站，能极大降低二氧化碳的排放量。例如：采用智能变压器后，每年1台智能主变节能962820kW/h，相当于减少排放二氧化碳1155.4吨，以变电站的使用年限30年计算，工程全寿命周期内相当于减少排放二氧化碳多达34661.5吨，环保效果显著。

结语

从全面造价管理的角度，建议智能化变电站的造价管理需要从政策层面着手抓起，从完善定额、工程量清单等计价政策性文件内容；采用成熟智能化技术设备等方面提出了建议。通过本文分析可以发现，随着智能化技术的进一步成熟、智能化设备的集中采购和大量生产应用，未来智能化变电站的投资将呈下降趋势。而其先进的技术不仅提高了设备管理水平也延长了设备的寿命，从另一方面讲降低了设备的全寿命周期成本，智能化变电站具有良好的经济、社会效益和发展前景。