近日，國(guó)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(zhǎng)臨河變電站升級(jí)建成。該變電站搭載“數(shù)字化長(zhǎng)臨河變”系統(tǒng)，具備主輔設(shè)備監(jiān)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)智能分析、數(shù)據(jù)對(duì)比分析、數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析、班組作業(yè)管理、三位全站監(jiān)視及故障聯(lián)動(dòng)檢查等6大類功能。

變電站發(fā)展歷經(jīng)幾個(gè)階段，最初的傳統(tǒng)變電站到綜合自動(dòng)化變電站，后來(lái)IEC 61850變電站成功升級(jí)為數(shù)字型變電站，如今已經(jīng)走到智能化階段?！爸悄芑币辉~不僅貫穿電力行業(yè)的2024年，也將智能變電站建設(shè)推到熱潮。

據(jù)研報(bào)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)智能變電站行業(yè)投資規(guī)模整體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2023年國(guó)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(zhǎng)8%。穩(wěn)健增長(zhǎng)中的智能變電站，到底是什么？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，智能變電站就是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等智能化技術(shù)的新型變電站，其具有自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化等特點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)行中可以大幅縮短人工成本，提高運(yùn)維準(zhǔn)確率，保障運(yùn)行安全。

2014年，由國(guó)家電網(wǎng)主編的《110（66）千伏－220千伏智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》和《330千伏－750千伏智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》發(fā)布。其中明確要求智能變電站應(yīng)具有信息采集數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)功能集成化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊化、高壓設(shè)備智能化和運(yùn)行狀態(tài)可視化等技術(shù)特征。同時(shí)智能變電站設(shè)計(jì)應(yīng)采用可靠、經(jīng)濟(jì)、集成、節(jié)能、環(huán)保的技術(shù)與設(shè)備，符合易擴(kuò)建、易升級(jí)、易改造、易維護(hù)的工業(yè)化應(yīng)用要求。

由于智能變電站本身運(yùn)用多種智能化技術(shù)的特點(diǎn)，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中催生了多樣化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑。這些工程在設(shè)計(jì)中有著不同的側(cè)重點(diǎn)，為我國(guó)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(jiàn)的路線是利用先進(jìn)技術(shù)提高日常運(yùn)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(yùn)，該站是湖北首個(gè)“空天地巡檢+室內(nèi)外協(xié)同”試點(diǎn)變電站。該站結(jié)合軌道機(jī)器人、機(jī)器狗、無(wú)人機(jī)等設(shè)備同巡檢的方式，提高日常運(yùn)維效率達(dá)93%。

除了依靠智能巡檢設(shè)備的加入，也有從硬件設(shè)備方面升級(jí)，將智能化數(shù)字化技術(shù)融進(jìn)變電站建設(shè)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(yùn)用到了SVG、GIS、智能二次標(biāo)簽等在內(nèi)的多項(xiàng)試點(diǎn)技術(shù)，創(chuàng)新采用二次在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和二次回路智能標(biāo)簽系統(tǒng)，可構(gòu)建變電站二次系統(tǒng)數(shù)字孿生模型，實(shí)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(yùn)維效率，還進(jìn)一步保障安全可靠運(yùn)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(yùn)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(guó)產(chǎn)化方面。該站全部采用國(guó)產(chǎn)化芯片和國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的操作系統(tǒng)。祥慶220千伏變電站實(shí)現(xiàn)協(xié)議等全面自主可控、軟硬件整合優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化、后臺(tái)平臺(tái)+APP模式四大技術(shù)改進(jìn)，從根本上解決變電站二次設(shè)備所用軟件大量依靠進(jìn)口的問(wèn)題，消除軟件后門、漏洞和潛在風(fēng)險(xiǎn)，有效提升電網(wǎng)本質(zhì)安全水平。

不論哪種技術(shù)路線，哪些升級(jí)方向，打造智能變電站最終都繞不開(kāi)安全、便捷、智能、高效幾個(gè)詞。這些關(guān)鍵詞，也正是在政策的引領(lǐng)下，智能變電站產(chǎn)業(yè)騰躍的關(guān)鍵。

2023年3月，國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于加快推進(jìn)能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見(jiàn)。其中指出，推動(dòng)實(shí)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(yīng)用，提升電力系統(tǒng)多能互補(bǔ)聯(lián)合調(diào)度智能化水平，支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2024年8月，兩部門印發(fā)《能源重點(diǎn)領(lǐng)域大規(guī)模設(shè)備更新實(shí)施方案》，其中提到鼓勵(lì)開(kāi)展老舊變電站和輸電線路整體改造，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全能力。隨后，在9月發(fā)布的福建省推動(dòng)能源領(lǐng)域大規(guī)模設(shè)備更新工作方案中提到，支持發(fā)電、輸配電企業(yè)建設(shè)智能變電站，加強(qiáng)數(shù)字化智能化升級(jí)改造，加強(qiáng)5G、量子、北斗等新技術(shù)應(yīng)用，同時(shí)鼓勵(lì)開(kāi)展變電站智能巡檢系統(tǒng)建設(shè)、推進(jìn)各級(jí)變電站接入集控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

可以看出，我國(guó)智能變電站建設(shè)已經(jīng)從政策、試點(diǎn)雙管齊下，一方面，政策劃定目標(biāo)帶領(lǐng)行業(yè)前進(jìn)，另一方面，通過(guò)引入物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)打造試點(diǎn)項(xiàng)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(duì)電力系統(tǒng)發(fā)起挑戰(zhàn)，尤其在以“網(wǎng)絡(luò)化、信息化與智能化”為核心的第四次工業(yè)革命浪潮來(lái)臨時(shí)，能源電力和信息技術(shù)緊密融合能源體系和發(fā)展模式進(jìn)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(shí)代。