淺談輸變電工程設(shè)計智能化轉(zhuǎn)型

楊 棟

（山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000）

1 輸變電工程設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀

輸變電工程設(shè)計包括輸電線路設(shè)計和變電站設(shè)計，其中輸電線路設(shè)計包括輸電線路的選擇，線路起訖點位置、輸電容量、回路數(shù)、導(dǎo)線截面等。變電站的設(shè)計包括變電站的選擇和電氣設(shè)備及其主接線方案的選擇等。中國的輸變電工程設(shè)計行業(yè)經(jīng)歷了從圖版設(shè)計到計算機輔助設(shè)計，再到三維設(shè)計的發(fā)展過程，隨著設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計水平得以不斷提高。從超高壓輸變電工程設(shè)計再到特高壓輸變電工程設(shè)計，電壓等級不斷提升，輸送容量不斷增加，使得變電站、換流站接線更加復(fù)雜，面積越來越大，設(shè)備更加精密、龐大，設(shè)計裕度越來越小，工程投資要求更加精準(zhǔn)。在現(xiàn)有的傳統(tǒng)設(shè)計習(xí)慣下，是以人的知識經(jīng)驗作為科技可靠性評價依據(jù)。然而，隨著工程規(guī)模的日益擴大、復(fù)雜性的日漸提高，甚至新方法的應(yīng)用和新技術(shù)的提出，都給設(shè)計工作帶來巨大挑戰(zhàn)。

2 輸變電工程設(shè)計智能化轉(zhuǎn)型

2.1 三維數(shù)字設(shè)計技術(shù)

隨著計算機技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用和普及，各行各業(yè)發(fā)展都有了新的活力，在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和行業(yè)進步過程中，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸影響了各個行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析等成為現(xiàn)代社會發(fā)展的主流。在各個工程項目的設(shè)計、施工等過程中，載體正在向著信息模型轉(zhuǎn)變，而這一轉(zhuǎn)變的核心就是信息數(shù)據(jù)技術(shù)，當(dāng)架構(gòu)統(tǒng)一之后，搭建平臺就需要依靠工作流、資金流以及物資流等，以此來實現(xiàn)信息資源共享的目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上達到設(shè)計、采購、施工以及科學(xué)管理的目的，并促進設(shè)計工程的順利開展，最終實現(xiàn)設(shè)計施工項目一體化的發(fā)展。在數(shù)字化工程建設(shè)中最為基本和重要的技術(shù)就是三維數(shù)字化技術(shù)，該技術(shù)主要是依靠信息圖形影響技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種現(xiàn)代化計算機應(yīng)用技術(shù)為依托，并通過各項工作流程中相關(guān)的操作人員和設(shè)計人員相互配合工作來實現(xiàn)工程項目精細化和精準(zhǔn)化的設(shè)計目標(biāo)，從而實現(xiàn)輸變電工程設(shè)計的數(shù)字三維可視化和信息技術(shù)一體化的發(fā)展。數(shù)字化三維設(shè)計技術(shù)和傳統(tǒng)的設(shè)計有著明顯的區(qū)別，主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)的設(shè)計需要將很多的信息數(shù)據(jù)等內(nèi)容在圖紙上羅列出來，并且還需要對這些數(shù)據(jù)和信息進行說明標(biāo)注，這樣不僅耗費時間和精力，還會造成信息數(shù)據(jù)的分散。在輸變電工程設(shè)計的不同階段，都需要大量的數(shù)據(jù)信息進行分析，而傳統(tǒng)的設(shè)計這些工作就需要人工來進行，這種人工數(shù)據(jù)分析比較容易出現(xiàn)問題。而通過數(shù)字化三維設(shè)計技術(shù)，不僅可以節(jié)省大量的人力投入和時間還可以彌補傳統(tǒng)設(shè)計中缺陷，在進行數(shù)據(jù)處理的過程中通過信息模型來進行統(tǒng)一的管理和設(shè)計來進行數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)工程設(shè)計階段所有信息數(shù)據(jù)的有效性和完整性。

2.2 輸變電設(shè)備壽命的周期管理

針對于電網(wǎng)單位經(jīng)濟效益而言，電網(wǎng)單位若想使發(fā)展效益能夠更加長久，就必須要重視全壽命電網(wǎng)資產(chǎn)的周期管理工作，輸變電設(shè)備在電網(wǎng)資產(chǎn)中所占的比例很大，因此，電網(wǎng)單位在輸變電設(shè)備應(yīng)用管理力度必須要加強加大，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好地應(yīng)用，全景監(jiān)測輸變電設(shè)備能夠正常地使用，并且將設(shè)備屬性與設(shè)備監(jiān)測信息有機地結(jié)合，既要使設(shè)備運行的可靠性和安全性得以保證，又能夠使電網(wǎng)資產(chǎn)壽命周期投入成本盡可能降低，全面地評估輸變電設(shè)備使用的周期，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為輔助輸變電設(shè)備運行的監(jiān)測技術(shù)，對以前輸變電設(shè)備的管理經(jīng)驗進行綜合總結(jié)，能夠全方位地管理電網(wǎng)資產(chǎn)，使輸變電設(shè)備信息診斷能夠更加真實。在輸變電設(shè)備中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠收集和分析輸變電設(shè)備運行情況和運行環(huán)境以及自身性能等許多相關(guān)的信息，工作人員對信息進行收集并且統(tǒng)計，既能夠掌握輸變電設(shè)備運用的當(dāng)前的狀況，又能夠了解輸變電設(shè)備安全運行為什么會受影響，使建設(shè)輸變電設(shè)備評估風(fēng)險的體系得以實現(xiàn)。評估輸變電設(shè)備風(fēng)險體系中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是一個支柱，電網(wǎng)相關(guān)人員應(yīng)用新型傳感器，能夠評估輸變電設(shè)備運行的情況，根據(jù)理論的依據(jù)，電網(wǎng)單位能夠?qū)⑴c輸變電設(shè)備運行狀態(tài)相符合的評估方法更加健全，將一個電網(wǎng)資料全壽命的周期檔案電網(wǎng)企業(yè)中建立起來。另外，針對于管理電網(wǎng)資產(chǎn)而言，控制全過程成本至關(guān)重要，必須要重視，以電網(wǎng)輸電安全為基礎(chǔ)，管理人員應(yīng)該注重應(yīng)用新技術(shù)，改良成本，不但輸變電設(shè)備能夠得到高質(zhì)量管理，設(shè)備運行發(fā)生故障問題有效地降低，而且，還要優(yōu)化輸變電設(shè)備的管理成本，為電網(wǎng)單位高質(zhì)量運行和可持續(xù)發(fā)展，打下堅實的基礎(chǔ)。

2.3 人工智能技術(shù)輔助后期評審

輸變電工程設(shè)計評審包括對輸變電工程造價的評審以及對工程的運行效能的評審。目前對于輸變電工評審主要通過專家評審會，依據(jù)專家經(jīng)驗定性評價，其評審結(jié)果往往具有主觀性。應(yīng)用專家系統(tǒng)構(gòu)建含有大量的輸變電建設(shè)專家水平的知識與經(jīng)驗的智能評審決策支撐系統(tǒng)，利用人類專家知識構(gòu)建的知識庫和規(guī)則庫來綜合評審輸變電工程設(shè)計質(zhì)量，模擬人類專家的決策過程，具有人工評審無法比擬的客觀性與全面性。

3 結(jié)語

基于輸變電工程建設(shè)安全質(zhì)量管理中存在的諸多問題，開發(fā)設(shè)計了輸變電工程安全質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，為輸變電工程安全、穩(wěn)定、可靠建設(shè)提供了有力保障。該系統(tǒng)的應(yīng)用雖取得了一定的效果，但仍存在不足之處，如檢查模式較為單一、數(shù)據(jù)挖掘度較低、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范信息不齊全、問題級別界定不清晰等，有待進一步深入研究與改進。