國網(wǎng)首座500千伏數(shù)字化變電站落地，智能變電站發(fā)展已達何種程度？

近日，國家電網(wǎng)系統(tǒng)首座500千伏數(shù)字化變電站——安徽合肥肥東500千伏長臨河變電站升級建成。該變電站搭載“數(shù)字化長臨河變”系統(tǒng)，具備主輔設備監(jiān)測、設備狀態(tài)智能分析、數(shù)據(jù)對比分析、數(shù)據(jù)趨勢分析、班組作業(yè)管理、三位全站監(jiān)視及故障聯(lián)動檢查等6大類功能。

變電站發(fā)展歷經(jīng)幾個階段，最初的傳統(tǒng)變電站到綜合自動化變電站，后來IEC 61850變電站成功升級為數(shù)字型變電站，如今已經(jīng)走到智能化階段。“智能化”一詞不僅貫穿電力行業(yè)的2024年，也將智能變電站建設推到熱潮。

據(jù)研報統(tǒng)計，我國智能變電站行業(yè)投資規(guī)模整體呈增長態(tài)勢，2023年國內(nèi)智能變電站行業(yè)投資規(guī)模約為143.3億元，同比增長8%。穩(wěn)健增長中的智能變電站，到底是什么？

簡單來說，智能變電站就是運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等智能化技術的新型變電站，其具有自動化、智能化、數(shù)字化等特點，在實際運行中可以大幅縮短人工成本，提高運維準確率，保障運行安全。

2014年，由國家電網(wǎng)主編的《110（66）千伏－220千伏智能變電站設計規(guī)范》和《330千伏－750千伏智能變電站設計規(guī)范》發(fā)布。其中明確要求智能變電站應具有信息采集數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化、系統(tǒng)功能集成化、結(jié)構(gòu)設計緊湊化、高壓設備智能化和運行狀態(tài)可視化等技術特征。同時智能變電站設計應采用可靠、經(jīng)濟、集成、節(jié)能、環(huán)保的技術與設備，符合易擴建、易升級、易改造、易維護的工業(yè)化應用要求。

由于智能變電站本身運用多種智能化技術的特點，在實際建設過程中催生了多樣化的技術實現(xiàn)路徑。這些工程在設計中有著不同的側(cè)重點，為我國智能變電站的發(fā)展探索了多種“解題方法”，提交了多種創(chuàng)新的“解題答案”。

智能變電站最常見的路線是利用先進技術提高日常運行效率，降低人力資源投入。

例如，2024年9月26日，湖北首座超高壓智能變電站——500千伏安福變電站投運，該站是湖北首個“空天地巡檢+室內(nèi)外協(xié)同”試點變電站。該站結(jié)合軌道機器人、機器狗、無人機等設備同巡檢的方式，提高日常運維效率達93%。

除了依靠智能巡檢設備的加入，也有從硬件設備方面升級，將智能化數(shù)字化技術融進變電站建設中。

在浙江省首座新型數(shù)字智能變電站——杭州蕭山110千伏雷東變電站中，運用到了SVG、GIS、智能二次標簽等在內(nèi)的多項試點技術，創(chuàng)新采用二次在線監(jiān)測技術和二次回路智能標簽系統(tǒng)，可構(gòu)建變電站二次系統(tǒng)數(shù)字孿生模型，實現(xiàn)了全站信息的三維可視化查詢，全面提高了智能變電站運維效率，還進一步保障安全可靠運行。

此外，還可以在芯片、系統(tǒng)入手，打造智能變電站，保證電站本征安全。

如2024年12月18日投運的東北首座新一代智能變電站——祥慶220千伏變電站，該站側(cè)重的便是芯片國產(chǎn)化方面。該站全部采用國產(chǎn)化芯片和國內(nèi)自主研發(fā)的操作系統(tǒng)。祥慶220千伏變電站實現(xiàn)協(xié)議等全面自主可控、軟硬件整合優(yōu)化、網(wǎng)絡架構(gòu)優(yōu)化、后臺平臺+APP模式四大技術改進，從根本上解決變電站二次設備所用軟件大量依靠進口的問題，消除軟件后門、漏洞和潛在風險，有效提升電網(wǎng)本質(zhì)安全水平。

不論哪種技術路線，哪些升級方向，打造智能變電站最終都繞不開安全、便捷、智能、高效幾個詞。這些關鍵詞，也正是在政策的引領下，智能變電站產(chǎn)業(yè)騰躍的關鍵。

2023年3月，國家能源局發(fā)布關于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見。其中指出，推動實體電網(wǎng)數(shù)字呈現(xiàn)、仿真和決策，探索人工智能及數(shù)字孿生在電網(wǎng)智能輔助決策和調(diào)控方面的應用，提升電力系統(tǒng)多能互補聯(lián)合調(diào)度智能化水平，支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

2024年8月，兩部門印發(fā)《能源重點領域大規(guī)模設備更新實施方案》，其中提到鼓勵開展老舊變電站和輸電線路整體改造，提高電網(wǎng)運行安全能力。隨后，在9月發(fā)布的福建省推動能源領域大規(guī)模設備更新工作方案中提到，支持發(fā)電、輸配電企業(yè)建設智能變電站，加強數(shù)字化智能化升級改造，加強5G、量子、北斗等新技術應用，同時鼓勵開展變電站智能巡檢系統(tǒng)建設、推進各級變電站接入集控系統(tǒng)實現(xiàn)全覆蓋。

可以看出，我國智能變電站建設已經(jīng)從政策、試點雙管齊下，一方面，政策劃定目標帶領行業(yè)前進，另一方面，通過引入物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術打造試點項目提供了示范樣板。

大規(guī)模、高比例的新能源接入及消納對電力系統(tǒng)發(fā)起挑戰(zhàn)，尤其在以“網(wǎng)絡化、信息化與智能化”為核心的第四次工業(yè)革命浪潮來臨時，能源電力和信息技術緊密融合能源體系和發(fā)展模式進入新階段，變電站正逐步將邁向數(shù)字化、智能化、品質(zhì)化的新時代。