新一代智能变电站、3C绿色电网，随着智能电网概念逐渐落到实处并不断累积经验，国家电网公司(以下简称“国网”)、南方电网公司(以下简称“南网”)不约而同出台了电网建设新方案，变电站建设将呈现新趋势。
国网：智能变电站进入“新一代”
“到2015年，初步建成坚强智能电网。到2020年，全面建成坚强智能电网……传统电网向智能电网的全面升级已成必然。要顺应世界电网发展最新趋势，加快研发建设新一代智能变电站，推广线路智能监控系统、智能调度控制系统、智能互动用电设备，建设大容量骨干光通信传输网和贯穿各领域的高效信息业务网，加快电网各环节的智能升级改造，全面提高电网智能化水平”。在2013年国网工作会议上，国网董事长刘振亚明确表示，要加快研发建设新一代智能变电站。
近日，国家电网公司科技部副主任沈江则透露了新一代智能变电站的具体建设计划。据其介绍，目前国家电网公司采用了220 kV AIS站、220 kV GIS站、110 kV AIS站、110 kV GIS站4种新一代智能变电站方案。
根据国网规划，2013年将建成220 kV变电站两座，包括北京科技城GIS站、重庆AIS站;110 kV变电站4座，包括北京科技城、天津、上海GIS站以及武汉科技城AIS站。而2014、2015两年，国家电网公司将大规模推广该项技术，计划建设220 kV、110 kV新一代智能变电站共50个，并完成500 kV、330 kV示范站建设。
实际上，2012年国网即提出了“新一代智能变电站”的概念，它是随着国家电网公司“三集五大”建设的快速推进诞生的，因为新的管理理念和模式对智能变电站提出了更高的要求——即需要进一步吸收先进的设计理念，加大功能集成和优化的力度;需要适应新管理模式的需要，完善支持调控一体功能;需要加大设备研发力度，全面满足优化设计和集成功能的需要。
当然这一切的实现不是颠覆式的，将会在此前智能变电站建设经验的基础上进行。截至2012年底，国网系统内已经投运的智能变电站工程达217座，覆盖66~750 kV电压等级，在标准制定、方案设计、设备研制、工程建设和运行维护等领域实现了重大突破。
显然，新一代智能变电站概念的提出与执行也给我国相关输变电设备制造业带来了新的机遇与挑战。
“国网提出建设新一代智能变电站的规划，就是对智能电网设备的性能提出了更高的要求。制造商必须对设备整体，包括本体、传感器和智能组件负责，具备智能设备的整体检测试验能力，这是企业必须要达到的目标。”中国电器工业协会智能电网设备工作委员会副秘书长杨奖利对此表示。
而据记者了解，目前应用在智能变电站试点工程中的一次、二次设备仍存在不少问题，包括电子式互感器、在线监测装置、传感器等产品距离国网要求尚有一定距离。面对新一代智能变电站的横空出世，相信制造企业面临的压力不小。
据悉，根据新一代智能变电站的需求，相关设备攻关方向包括开展设备模块化设计、设备接口标准化等工作;构建变电站一体化监控系统，提升设备状态可视化、智能警告、辅助决策等高级应用水平，支撑大运行和大检修;实现间隔保护就地化和功能集成，优化集成跨间隔保护;实现保护状态在线监测和智能诊断，深化站域、广域安全决策保护控制等;推进智能设备优化升级，研究应用新型节能变压器、隔离式断路器等，积极开展基于超导、碳化硅、大功率电子器件等新材料、新原理、新工艺的变压器、开关和保护测控设备的研制。
南网：以变电站驾驶舱为下一代变电站建设标准模式
在国网开始向新一代智能变电站进军的时候，南网则在2012年颁布了《南方电网公司3C绿色电网建设指南(变电站绿色部分)》，明确了绿色变电站建设思路和2013—2015年行动计划，逐步建立“绿色电网”技术标准体系。在2013年南网工作会议上，该公司董事长赵建国指出，下一阶段公司创先工作的关键是持续推动电网建设的全面转型升级，利用“3C”技术升级改造现有电网，提高电网的安全性、经济性和节能环保水平。
“南网对智能电网的定义就是‘3C绿色电网’。‘3C’是指信息、计算机、控制技术，‘绿色’就是节能、环保，即建设资源节约型和社会友好型电网。”南网科技部科技政策与规划处副处长段卫国表示。总结此前变电站发展过程中存在的二次架构复杂、各类数据缺乏统一规范和分类等问题，南网借鉴先进驾驶舱的理念，决定充分应用“3C”技术对传统变电站进行升级，因此提出变电站驾驶舱的概念，其重点在于精简变电站自动化系统、统一站内信息格式、实现系统运行和设备运维信息横向贯通、实施跨专业横向协同作业。
据介绍，南网所提出的变电站驾驶舱是变电站变电运行技术系统的统称，即在一次设备智能化、二次设备一体化、信息通信网络化的基础上，建设变电站统一信息平台和一体化监控系统，为电网运行控制、设备运行监视和变电站维护管理提供一站式的支撑，实现变电站“可观测、可控制、可管理”。
“变电站驾驶舱的核心要素就是系统架构精简、统一信息平台、一体化监控系统、跨专业协同作业。”段卫国说，“其体现了变电站智能化的发展方向，是南网下一代变电站建设的标准模式。”
系统精简即指优化变电站各二次子系统功能、数据流向和安全分区，减少变电站站内安全隔离与防护装置，简化系统结构等。如，变电站驾驶舱将原有变电站的监控系统、保护信息系统、一体化/在线式五防系统、一次设备在线监测系统整合，形成一体化监控工作站;将设备状态评价结果展示、生产MIS终端、视频及环境系统整合，形成设备管理终端，大大简化了原有系统。
变电站驾驶舱还使信息更加规范，其将原有变电站电网测量信息、故障和保护动作信息、运行分析信息、设备状态检测信息、电能质量监测信息等八大类数据进行集成，建立了统一的信息管理平台。
在一体化监控方面，变电站驾驶舱基于规范、简洁、高效的原则，实现了电网运行控制、设备运行监视以及变电站维护管理等三大类业务的统一人机交互界面，建成了变电站“一站式”工作平台。
变电站驾驶舱还使变电站的业务协同能力大幅增强，其作为系统运行和设备运行两大体系的基本元素，同时支撑电网运行控制和设备资产管理。
据段卫国介绍，实际上，在2010年底、2011年初南网即提出了变电站驾驶舱概念;2011年4月，进行变电站运行驾驶舱技术研究与示范平台建设项目开题，开始关键技术研究;2011年12月，召开变电站驾驶舱5个试点站启动会;2012年3月，首个变电站驾驶舱示范站——广州110 kV尖峰站实施方案确定;2012年4月，变电站驾驶舱技术规范、功能规范等11项规范完成征求意见稿;2012年11月，广州110 kV尖峰站正式投入运行。
“在以上基础上，2013年4月，南网生技部总结尖峰站试点经验，拿出完善方案，开始在南网全网推广。”段卫国说，除尖峰站外的另外4个变电站试点，有2个将在2013年年底投运，2个将在2014年的9月30日投运。这4个试点站包括深圳110 kV大浪站、佛山110 kV瑞颜站、茂名110 kV广场站、安顺110 kV南华站，均已完成招标。