预制式模块化变电站的现状与发展趋势研究「110kv智能变电站」

今天带来预制式模块化变电站的现状与发展趋势研究「110kv智能变电站」，关于预制式模块化变电站的现状与发展趋势研究「110kv智能变电站」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

20 世纪中期之前，变电站的建设模式多为户外常规敞开式（Air Insulated Switchgear（AIS）），除继保、通信、高压柜等外, 其余设备都布置在户外。20世纪中后期，随着城市用地的日益紧张和城市发展对环境的要求，特别是用地紧张的大中城市，户外变电站已不适合在城市发展中规划建设，户内变电站也逐渐增多。在2013 年，国家电网公司根据“两型一化”的发展要求提出标准配送式变电站的概念，其主要技术特征是“标准化设计、工厂化生产、装配式建设”，预制式模块化变电站成为国家电网新的主流变电站建站模式，南方电网也在积极进行装配式变电站技术试点，进一步优化变电站的占地面积，使变电站建设更加规整快捷。变电站建设过程中通过工程生产预制、现场安装联调两大阶段，缩短施工周期，减少现场工作量、简化检修维护工作。并实现设计、加工、施工、管理、定额等标准化，从而有效地控制工程质量、建设周期和工程造价，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建设的道路。

国内预制式模块化变电站通常采用“整站”设备预制的模式，即将高压开关配电装置、变压器、中压开关配电装置、补偿装置、综合自动化系统、交直流电源系统、环境控制系统和舱体进行集成化设计，所有站用设备在工厂内预制安装完毕，调试合格后，分模块运输到现场对接、安装、调试即可投运。

110kV城市中心模块化智能箱式变电站

现阶段，已有不少企业具备提供“整站”建设解决方案的技术能力，内容包括：变电站的设计、设备采购、相应设施施工与设备安装、系统联调、变电站投入运行、然后把整个变电站整体移交给用户，从而实现变电站功能模块化、建站标准化、系统智能化的“交钥匙”工程。

预制式模块化变电站充分发挥提高建设效率、节省建筑占地、节约运维成本、降低能耗、降低污染”等方面的显著优势，在电力、石油、化工、船舶、通讯、民用建筑、铁路建设领域得到了广泛应用。同时，随着站内电力设备技术的成熟及发展，变电站设备将越来越趋于小型化和高可靠性，将进一步提升预制式模块化变电站的可靠性和适用性，在新基建领域也必将有广阔的应用前景。

国外在20 世纪60 年代和70 年代就大量生产和使用中低电压等级的预制式模块化变电站，目前技术已经成熟，在欧洲预制式配电站已占比70% 左右，在美国预制式配电站产量占配电变压器产量的80% 以上。预制式模块化变电站也称作E-House (Electrical House) 是高效替代传统土建变电站的全球石化、矿山、新能源、数据中心等领域广泛使用的变电站解决方案。

法国模块化海上风电变电站

预制式模块化变电站的概念，最早源于上世纪九十年代模块化工厂，即整个工厂规划成不同的模块，如生产模块、工艺模块、电气模块等，各模块在工厂内完成建造和安装及验收，整体运输到项目所在地，快速就位启动，大大减少了土建的工作量及建设周期，可以更早使工厂运营获利。预制式模块化变电站的概念最先在美国及澳大利亚等发达国家率先推行，这些区域的特点是地广人稀、人工成本高、项目所在地偏远或环境条件恶劣、施工不方便，投资方期望通过预制模块的理念，最大程度减少项目现场的施工量、缩短工期及减少成本。预制式模块化变电站的解决方案，实现了变电站工厂预制、预调、现场模块化施工、快速投运，满足了项目方的需求。

国外变电站的建设模式经历了主控室集中组屏、小室集中组屏、现场就地柜布置、集装箱式继电保护小室等阶段。其中，预制舱式继电保护小室的研究，主要集中在材料与抗震方面。

在材料方面，集装箱式继电保护小室除金属材料外，也有采用非金属材料外壳的。其中Oldcastle Precast 公司展出了GRC 预制舱，ABB 公司推出的集装箱式电气小屋在中东国家中得到较多应用。

在抗震方面，装配式混凝土结构有一些新的发展。从1989 年开始，美国和日本共同合作开展了预制抗震结构体系研究，提出了一种混合连接的框架结构。在2003 年，美国将混合连接的抗弯型框架写入了规范中。

在应用方面，集装箱式继电保护小室在20 世纪80 年代中期在美国就已经应用在整体模块化的33kV 变电站，在20 世纪90 年代在日本了整体模块化的66kV 变电站也应用了预制舱方案。

户内预制式电力底座作为模块化变电站理念的延伸，近年来在数据中心行业应用越来越广泛，尤其是在大规模的数据中心，配电设备数以千计，现场施工安装不仅工期长、管理成本高昂且品质不一，预制式电力底座解决方案，将配电设备在工厂内预先安装集成为一个功能模块，并行机房建设实施进度，加速了现场的部署。国际知名的数据中心用户和服务商很多在推行预制式电力底座模块的模式，比如Apple、Amazon、Airtrunk 等。

随着城市用地成本提高以及用户对于设备集成化的需求提升，我国预制式模块化变电站市场逐步启动。在福建、安徽、江苏、上海、浙江、青海、山西等省区均有应用。总体而言，模块化变电站在我国仍处于推广初期，发展前景大。预计随着市场渗透率不断提高，未来3 年我国预制式模块化变电站的年均市场需求近40 亿元，2020~2025 年的年均市场需求有望增至60 亿元以上。