電力工程建設(shè)數(shù)字化發(fā)展提升優(yōu)化策略研究

趙曉亮

摘 ?要：電能作為驅(qū)動(dòng)數(shù)字化新時(shí)代的高級(jí)能源，自身在整體的運(yùn)營(yíng)與管理方面更需要充分利用數(shù)字化技術(shù)，而有關(guān)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用根本點(diǎn)即是其在電力工程設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用。故數(shù)字化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用十分重要。本文就其數(shù)字化發(fā)展展開(kāi)了相關(guān)探究。

關(guān)鍵詞：電力工程;數(shù)字化發(fā)展;電力數(shù)字化

引言：

近年來(lái)，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)快速崛起與發(fā)展融合，信息處理能力大幅提升。信息技術(shù)與人類(lèi)賴(lài)以生存發(fā)展的物理、社會(huì)系統(tǒng)深度融合，貫穿經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的全過(guò)程，極大地促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展和生產(chǎn)關(guān)系的創(chuàng)新重塑，信息處理進(jìn)入了“大機(jī)器”時(shí)代。電力系統(tǒng)是當(dāng)今世界上最大的人造動(dòng)態(tài)物理系統(tǒng)，電力系統(tǒng)數(shù)字化本質(zhì)上是以物理電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以社會(huì)公共需求為導(dǎo)向，以信息技術(shù)為主要溝通手段構(gòu)建高度融合的信息-物理-社會(huì)-電力系統(tǒng)（CPSPS）的過(guò)程。CPSPS包含了信息系統(tǒng)、物理系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)，以信息系統(tǒng)促進(jìn)電力系統(tǒng)與社會(huì)系統(tǒng)之間建立更深入、廣泛的聯(lián)系，電力數(shù)據(jù)與社會(huì)數(shù)據(jù)高度融合互動(dòng)，構(gòu)成具備特大規(guī)模數(shù)字化服務(wù)能力的融合型社會(huì)公共基礎(chǔ)設(shè)施。

1數(shù)字化技術(shù)對(duì)電力工程設(shè)計(jì)發(fā)展目標(biāo)的影響

隨著世界整體邁向信息化時(shí)代，數(shù)字化與科技化在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)于電力相關(guān)的企業(yè)與工程來(lái)說(shuō)，數(shù)字化的應(yīng)用也體現(xiàn)在設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)等方面。在電力工程的整體設(shè)計(jì)中加入數(shù)字化技術(shù)，不僅能夠從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度上對(duì)電力企業(yè)起到提升作用，更能有效節(jié)約電力工程設(shè)計(jì)效率，降低電力工程施工損失，故電力企業(yè)工程的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要在于通過(guò)數(shù)字化手段提升整體電力布局的高度[1]。此外，在明確電力工程設(shè)計(jì)的整體目標(biāo)之后，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中有關(guān)企業(yè)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)。電力工程由于本身的特殊性，在施工建設(shè)的過(guò)程中難免產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的破壞，因此為了延長(zhǎng)電力工程的使用年限，通過(guò)持續(xù)使用增加相關(guān)效益，重視可持續(xù)發(fā)展是電力工程設(shè)計(jì)的基本點(diǎn);（2）電力企業(yè)功能設(shè)計(jì)要以人類(lèi)自然為基本中心。即在電力工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分考慮自然環(huán)境對(duì)電力企業(yè)的有利影響，盡量在設(shè)計(jì)中減少人工對(duì)于自然的破壞與改造;（3）以智能化基礎(chǔ)為目標(biāo)，融合智能化理念。電力工程的建設(shè)不同于普通工程，其作用與意義相較來(lái)說(shuō)更為重大，因此為了能夠計(jì)量延長(zhǎng)其使用時(shí)間，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意迎合社會(huì)進(jìn)步。很多電力企業(yè)工程也許在最初竣工階段無(wú)法完美符合未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)，但其可以盡量融合智能化理念，為未來(lái)的轉(zhuǎn)型爭(zhēng)取更多的可變空間。

2電力工程建設(shè)數(shù)字化發(fā)展提升優(yōu)化策略

2.1重視數(shù)字化管控平臺(tái)集成開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

數(shù)字化發(fā)展對(duì)進(jìn)度、質(zhì)量、安全、造價(jià)等核心管理目標(biāo)都具有至關(guān)重要作用。近年來(lái)電力工程建設(shè)領(lǐng)域呈現(xiàn)了各專(zhuān)業(yè)管理主體深化開(kāi)發(fā)各專(zhuān)業(yè)數(shù)字化平臺(tái)，支撐專(zhuān)業(yè)管理提升[2]。在專(zhuān)業(yè)數(shù)字化建設(shè)基礎(chǔ)上，應(yīng)該深化加強(qiáng)數(shù)字化管控平臺(tái)集成開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，重視公共數(shù)據(jù)共享與傳遞，深化多業(yè)務(wù)融合與數(shù)字化交互，以工程建設(shè)數(shù)字化管控平臺(tái)開(kāi)發(fā)為支撐，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)核心目標(biāo)的集成分析與系統(tǒng)化控制提升。

2.2強(qiáng)化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)歸集與價(jià)值挖掘應(yīng)用分析

電力工程建設(shè)積累了大量寶貴的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，包括工程建設(shè)自身進(jìn)度、質(zhì)量、安全、造價(jià)等歷史數(shù)據(jù)信息，也形成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境、技術(shù)方法等附加要素信息，以數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)助力工程建設(shè)管理關(guān)鍵任務(wù)與核心環(huán)節(jié)管控能力提升，具有重要的基礎(chǔ)性、支撐性作用。

2.3強(qiáng)化數(shù)字化管控體系與評(píng)價(jià)機(jī)制建立

相關(guān)電力企業(yè)應(yīng)重視工程建設(shè)數(shù)字化管控體系建立，在引用先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)與管理理念的同時(shí)，逐步優(yōu)化完善配套管理機(jī)制與管理手段，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管控應(yīng)用到電力工程建設(shè)領(lǐng)域的思想定位與戰(zhàn)略提升;提出適用于本企業(yè)的電力工程建設(shè)數(shù)字化管控策略方針，科學(xué)有序部署數(shù)字化目標(biāo)建立與逐步開(kāi)發(fā)完善;提出工程建設(shè)數(shù)字化管控評(píng)價(jià)機(jī)制，能夠系統(tǒng)科學(xué)評(píng)估企業(yè)在電力工程建設(shè)領(lǐng)域數(shù)字化管控水平與主要問(wèn)題，為綜合提升電力工程建設(shè)數(shù)字化管控能力提供支撐。

2.4強(qiáng)化數(shù)字化管控技術(shù)方法創(chuàng)新與應(yīng)用

電力工程建設(shè)數(shù)字化發(fā)展優(yōu)化，依托現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)設(shè)備手段的同時(shí)，也要強(qiáng)化相關(guān)領(lǐng)域核心問(wèn)題的技術(shù)方法自主創(chuàng)新研發(fā)與應(yīng)用[3]。電力工程建設(shè)管理一線責(zé)任主體與全團(tuán)隊(duì)參與人員，針對(duì)主要管控環(huán)節(jié)及關(guān)鍵管控領(lǐng)域，應(yīng)強(qiáng)化核心問(wèn)題與提升目標(biāo)分析，有針對(duì)性解析數(shù)字化發(fā)展的突破口與關(guān)鍵需求，引入相關(guān)先進(jìn)理論方法或理念機(jī)制，改造應(yīng)用到電力工程建設(shè)數(shù)字化提升領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)核心問(wèn)題主要主體的群策群力與自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)提升，助力關(guān)鍵解決反映業(yè)務(wù)需求，提升數(shù)字化開(kāi)發(fā)成果的科學(xué)性與適用性。

2.5強(qiáng)化數(shù)字化設(shè)計(jì)創(chuàng)新發(fā)展應(yīng)用

伴隨云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及建筑信息模型（BIM）等先進(jìn)理念技術(shù)的發(fā)展，提升了電力工程建設(shè)數(shù)字化設(shè)計(jì)水平。電力工程建設(shè)設(shè)計(jì)工作從傳統(tǒng)二維向三維轉(zhuǎn)變、從傳統(tǒng)體系化分析向系統(tǒng)化優(yōu)化改善[4]。強(qiáng)化電力工程建設(shè)三維設(shè)計(jì)優(yōu)化數(shù)字化分析模型，以數(shù)據(jù)信息為傳導(dǎo)提升設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新、技術(shù)方法創(chuàng)新與成果應(yīng)用創(chuàng)新，將海量歷史設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與工程模型整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)體系，支撐設(shè)計(jì)質(zhì)量提升、設(shè)計(jì)效率提升與設(shè)計(jì)優(yōu)化服務(wù)提升。

3電力系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)

3.1物理系統(tǒng)深化發(fā)展

物理系統(tǒng)深化包括設(shè)備數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化，設(shè)備數(shù)字化發(fā)展主要體現(xiàn)在兩方面：1）數(shù)字技術(shù)應(yīng)用從主網(wǎng)向配網(wǎng)延伸，逐步覆蓋電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用全環(huán)節(jié);2）設(shè)備數(shù)字化從設(shè)備外特性向內(nèi)特性深化發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備元件的數(shù)字化，設(shè)備信息采集更為全面、準(zhǔn)確、高頻、智能，支撐了完整的設(shè)備畫(huà)像的構(gòu)建;在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化方面，網(wǎng)絡(luò)、算力、數(shù)據(jù)和算法的發(fā)展進(jìn)步，尤其是以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能算法的突破促進(jìn)了電力系統(tǒng)計(jì)算從機(jī)理模型向具備自適應(yīng)能力的人工智能算法模型發(fā)展，新一代人工智能算法在新能源設(shè)備建模、設(shè)備缺陷識(shí)別、負(fù)荷預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間。

3.2信息系統(tǒng)強(qiáng)化發(fā)展

信息物理社會(huì)系統(tǒng)中，信息系統(tǒng)是連接社會(huì)空間與物理空間之間的關(guān)鍵紐帶。信息系統(tǒng)強(qiáng)化發(fā)展體現(xiàn)在3個(gè)方面，1）軟硬件技術(shù)發(fā)展提速。硬件技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在處理器和存儲(chǔ)器上，按照摩爾定律，芯片上可容納的晶體管數(shù)目，每隔18個(gè)月左右便會(huì)增加一倍，芯片性能也將提升一倍。2）信息基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模不斷擴(kuò)大。通過(guò)5G基站、物聯(lián)網(wǎng)、分布式北斗基站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)基礎(chǔ)設(shè)施的高效利用[5]。3）“大機(jī)器”信息系統(tǒng)對(duì)信息的處理能力不斷提升。在信息采集層面，智能傳感器、智能終端技術(shù)發(fā)展推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，邊緣計(jì)算技術(shù)發(fā)展進(jìn)一步提升了信息采集的效率和質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：

電力工程建設(shè)是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與高質(zhì)量提升的重要支撐，數(shù)字化管控優(yōu)化是電力工程建設(shè)管理提升的重要組成部分。本文結(jié)合電力工程建設(shè)管理的實(shí)際問(wèn)題分析，從當(dāng)前電力工程建設(shè)領(lǐng)域數(shù)字化發(fā)展的現(xiàn)狀出發(fā)，提出了相關(guān)優(yōu)化策略建議，為電力工程建設(shè)數(shù)字化發(fā)展優(yōu)化提供參考。

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