電氣一次設(shè)備智能化評估模型研究

候先鋒

電氣一次設(shè)備作為電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，對電能的分配和保護起著重要的作用。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展與應(yīng)用，電氣一次設(shè)備逐漸向智能化方向發(fā)展。然而，當(dāng)前對電氣一次設(shè)備智能化水平的評估仍存在一些問題，如缺乏一套完整的評估模型，使得評估結(jié)果難以客觀、準確地反映設(shè)備的智能化水平。因此，有必要進行深入研究，構(gòu)建一個全面、可靠的評估模型，以指導(dǎo)電氣一次設(shè)備的智能化改造和發(fā)展。

一、電氣一次設(shè)備智能化評估技術(shù)的相關(guān)概述

（一）電氣一次設(shè)備智能化評估技術(shù)的概念

電氣一次設(shè)備智能化評估技術(shù)是指對電氣系統(tǒng)中的一次設(shè)備，如變壓器、斷路器、保護裝置等進行評估和分析的技術(shù)手段，目的是評估設(shè)備的智能化水平，并提出相應(yīng)的改進方案和優(yōu)化策略，以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)對自動化、智能化等方面的要求。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，一次設(shè)備主要采用機械和電氣傳動控制技術(shù)，運行狀態(tài)需要人工監(jiān)測和手動操作，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和智能化的需求，電氣設(shè)備需要具備更高的自動化、可靠性和智能化水平，以提升電力系統(tǒng)的運行效率和安全性[1]。電氣一次設(shè)備智能化評估技術(shù)主要通過以下方式來評估和分析設(shè)備的智能化程度：首先，對設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)、組成部件和質(zhì)量進行評估，包括設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、緊固件焊接等方面，用于判斷設(shè)備的可靠性、可維護性和升級改造的可能性。其次，評估設(shè)備的功能特性，包括設(shè)備的操作方式、保護功能、自動化程度等，以及設(shè)備的性能指標，包括響應(yīng)速度、抗干擾能力、穩(wěn)定性等方面，以此判斷設(shè)備是否符合現(xiàn)代電力系統(tǒng)對自動化、智能化運行的要求。此外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的智能化程度和發(fā)展需求，評估設(shè)備是否能夠適應(yīng)自動化、智能化運行的要求，為設(shè)備的改進與優(yōu)化提供方向和策略。在評估的基礎(chǔ)上，可以提出相應(yīng)的改進措施和優(yōu)化方案，以實現(xiàn)電氣設(shè)備的智能化升級，提升設(shè)備的自動化水平、可靠性和安全性。

（二）電氣一次設(shè)備智能化評估技術(shù)的特點

電氣一次設(shè)備智能化評估技術(shù)綜合考慮了設(shè)備的硬件、功能、性能等方面，全面評估設(shè)備的智能化水平，通過多項指標的綜合評估，可以得出全面準確的評估結(jié)果，并提供科學(xué)的改進方案。首先，通過建立完備的評估體系和評估方法，確保評估過程的系統(tǒng)性，而評估體系包括硬件評估、功能評估、性能評估等多個方面，評估方法包括實地檢查、數(shù)據(jù)分析、實驗仿真等多種手段。其次，評估技術(shù)應(yīng)用的目標是確定設(shè)備的智能化程度，并提出改進方案，指導(dǎo)電力系統(tǒng)運營單位制定智能化改造計劃，優(yōu)化設(shè)備運行策略，提高電力系統(tǒng)的運行效率和可靠性[2]。此外，電氣一次設(shè)備智能化評估技術(shù)還可以定期評估設(shè)備的運行狀態(tài)，保持設(shè)備的智能化水平與時俱進，且隨著電力系統(tǒng)發(fā)展的需求變化，對一次設(shè)備的智能化要求也會不斷提升，通過持續(xù)評估，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的短板，并采取措施進行改進和升級。最后，該評估技術(shù)融合了一系列實踐經(jīng)驗和技術(shù)手段，可行性較高，并能提供具體的改進建議，且評估結(jié)果和改進方案是針對具體設(shè)備和實際情況而制定的，具有一定的可操作性和實際應(yīng)用價值?？傊姎庖淮卧O(shè)備智能化評估技術(shù)具有綜合性、系統(tǒng)化、目標導(dǎo)向、持續(xù)性和實用性等特點，通過評估和改進設(shè)備的智能化水平，可有效提高電力系統(tǒng)的運行效率和可靠性。

二、電氣一次設(shè)備智能化評估模型的建設(shè)策略

（一）確定評估指標

在建設(shè)電氣一次設(shè)備智能化評估模型時，首先應(yīng)參考國家和行業(yè)標準、規(guī)范，如電力設(shè)備智能化評估標準、電氣系統(tǒng)自動化標準等，并查閱已有的相關(guān)研究成果和文獻，尤其是有關(guān)電氣設(shè)備智能化評估的學(xué)術(shù)論文、研究報告等，借鑒和參考已有的評估指標，在節(jié)省時間和資源的同時，還可確保評估的全面性和科學(xué)性。其次，與相關(guān)領(lǐng)域的專家進行咨詢和討論，聽取他們的意見和建議，專家可根據(jù)自身的經(jīng)驗和知識，提供寶貴的評估指標候選項，并指出一些常被忽視但非常重要的指標。此外，還應(yīng)綜合考慮電力系統(tǒng)的實際需求和智能化目標，確定針對一次設(shè)備智能化評估的關(guān)鍵指標，如依據(jù)智能化要求，確定設(shè)備是否具備遠程監(jiān)控、自動故障診斷、數(shù)據(jù)交互等功能。最后，需確保評估指標的綜合性和全面性，評估指標應(yīng)覆蓋設(shè)備的硬件、功能、性能等方面，既能反映設(shè)備的智能化水平，又能為方案改進和策略優(yōu)化提供參考。在確定評估指標時，可綜合考慮上述方法和原則，靈活運用不同的方法進行指標的篩選、組合和優(yōu)化，以建立符合實際情況的評估指標體系，并充分考慮設(shè)備類型、行業(yè)特點和先進技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，與時俱進。

（二）構(gòu)建智能化評估模型

首先，應(yīng)確定評估模型的結(jié)構(gòu)，即評估指標之間的關(guān)系以及權(quán)重的確定，可采用層次分析法（AHP）、模糊綜合評判法、灰色關(guān)聯(lián)度法等方法來構(gòu)建模型，并根據(jù)評估指標之間的相關(guān)性和重要程度，構(gòu)建一個層次結(jié)構(gòu)，將指標分為不同的層次和子層次[3]。同時，使用AHP方法，通過專家訪談或問卷調(diào)查等方式，獲取不同層次指標之間的權(quán)重，用于后續(xù)計算和綜合評估，并根據(jù)專家的經(jīng)驗和知識，對不同指標進行兩兩比較并確定權(quán)重，最終得到層次結(jié)構(gòu)中各個指標的權(quán)重。其次，對評估指標的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，將不同單位和不同量級的指標統(tǒng)一化，便于后續(xù)的計算和比較。歸一化方法可采用線性變換、指數(shù)函數(shù)等方式，確保各個指標的取值范圍相近。此外，還應(yīng)根據(jù)模型結(jié)構(gòu)和權(quán)重，對歸一化后的評估指標進行計算和綜合評估，并采用加權(quán)求和、加權(quán)平均、模糊綜合評判等方法，得出設(shè)備的智能化水平得分或等級。最后，需對構(gòu)建的模型進行驗證和優(yōu)化，確保模型的準確性和可靠性，可使用已有數(shù)據(jù)進行模型的驗證，比較模型評估結(jié)果與實際情況是否一致，并根據(jù)驗證結(jié)果，優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)和權(quán)重，使其更加符合實際情況。

（三）加強數(shù)據(jù)分析和處理

在進行電氣一次設(shè)備智能化評估數(shù)據(jù)分析和處理的過程中，可通過設(shè)備的測試和監(jiān)測系統(tǒng)，獲取設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，包括響應(yīng)時間、電流電壓波形、溫度等參數(shù)，并到實際現(xiàn)場對設(shè)備進行檢查，觀察設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)、操作方式、運行狀態(tài)等，采集設(shè)備的功能特性數(shù)據(jù)，包括設(shè)備的操作方式、保護功能、自動化程度等，用于評估設(shè)備的智能化程度和功能完備性。同時，收集設(shè)備的性能參數(shù)數(shù)據(jù)，如響應(yīng)時間、抗干擾能力、穩(wěn)定性等，用于評估設(shè)備的性能指標和智能化運行的適應(yīng)性。其次，需對收集到的數(shù)據(jù)進行整理和清洗，包括數(shù)據(jù)的排序、去除異常數(shù)據(jù)、補充缺失數(shù)據(jù)等，確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性，并對不同單位和不同量級的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，將其映射到統(tǒng)一的取值范圍，便于后續(xù)的分析和比較。此外，還應(yīng)根據(jù)評估的目標和問題，選擇合適的數(shù)據(jù)分析方法，如統(tǒng)計分析、相關(guān)性分析、回歸分析、聚類分析等方法，并結(jié)合評估目標和問題，對得到的結(jié)果進行適當(dāng)解釋和說明，進一步提出改進方案和優(yōu)化策略。在數(shù)據(jù)分析和處理的過程中，應(yīng)注意數(shù)據(jù)的可靠性、合理性和保密性，確保分析結(jié)果的準確性和可信度，并根據(jù)具體情況選擇合適的分析方法和工具，確保分析過程的科學(xué)性和有效性。

（四）優(yōu)化智能終端設(shè)計

構(gòu)建電氣一次設(shè)備智能化評估模型前，首先應(yīng)了解用戶對智能終端的需求和期望，包括使用場景、功能要求、交互體驗等方面，通過用戶調(diào)研確定設(shè)計的方向和重點，確保設(shè)計的智能終端符合用戶的實際需求。同時，根據(jù)用戶需求和設(shè)備的實際情況，確定智能終端的功能模塊和核心功能，包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷、遠程控制與調(diào)試、數(shù)據(jù)采集與分析等，靈活選擇和設(shè)計各個功能模塊，并確保其相互配合，以提供全面的智能化服務(wù)。

其次，在設(shè)計智能終端的用戶界面時，注重用戶體驗和操作簡便性，界面設(shè)計應(yīng)簡潔明了，符合用戶的使用習(xí)慣，提供直觀、友好的交互方式，并考慮不同設(shè)備類型和層次的用戶，提供靈活可調(diào)的界面風(fēng)格和顯示方式。此外，還應(yīng)優(yōu)化智能終端與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互和通信方式，采用合適的通信協(xié)議和技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸和及時響應(yīng)，并考慮設(shè)備的可擴展性和互聯(lián)互通，支持與其他設(shè)備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互和協(xié)同工作。在智能終端的設(shè)計過程中，需重視設(shè)備的安全性和數(shù)據(jù)的保護，可采用安全認證和加密技術(shù)，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露，并考慮設(shè)備的可信度和抗干擾能力，保證其正常運行和穩(wěn)定性。

最后，在設(shè)計智能終端時，還需考慮設(shè)備的可維護性和升級空間，可采用模塊化設(shè)計，方便對各個功能模塊進行維護和升級，并提供遠程診斷和固件升級的功能，減少現(xiàn)場維護的工作量和成本[4]。在智能化評估模型的運行過程中，還需定期收集用戶的反饋和意見，了解他們對智能終端的使用體驗和功能需求，并根據(jù)用戶反饋和市場變化，持續(xù)改進和優(yōu)化智能終端的設(shè)計，不斷提高其智能化水平。

（五）加強設(shè)備選型和校驗工作

加強設(shè)備選型和校驗工作是確保電氣一次設(shè)備智能化的關(guān)鍵步驟，在進行設(shè)備選型之前，需明確評估項目的需求和要求，包括設(shè)備的功能要求、性能指標、可靠性要求、安全性要求等，并根據(jù)需求明確設(shè)備選型的方向和重點，避免花費過多的資源和時間在不必要的選型和校驗工作上。在進行設(shè)備選型時，將各種因素綜合考慮，包括技術(shù)指標、性能參數(shù)、品牌信譽、售后服務(wù)等，并通過收集和比較不同廠家的資料和產(chǎn)品信息，對不同候選設(shè)備進行評估和篩選，選擇最符合項目需求和準入標準的設(shè)備。在設(shè)備選型后，進行設(shè)備的校驗實驗，通過實際測試和檢驗，驗證設(shè)備的性能指標和功能要求是否符合預(yù)期，并根據(jù)需要對設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)進行單獨測試和驗證，確保設(shè)備的性能和質(zhì)量。其次，需建立和嚴格執(zhí)行設(shè)備選型和校驗的管理流程，明確各個環(huán)節(jié)的責(zé)任和流程要求，制定相應(yīng)的操作規(guī)范和檢查標準，并確保設(shè)備選型和校驗的工作按照標準化、規(guī)范化的要求進行，減少錯誤和遺漏。最后，選型和校驗工作并不是一次性的，還需進行持續(xù)地監(jiān)測和改進，定期對已選型的設(shè)備進行跟蹤和監(jiān)測，檢查設(shè)備的可靠性和性能，及時處理設(shè)備的故障和問題，并根據(jù)實際運行情況，調(diào)整、改進選型和校驗流程，以提高設(shè)備的智能化水平和整體效能。加強設(shè)備選型和校驗工作需要充分了解項目需求，綜合考慮各種因素，并借助專業(yè)的實驗設(shè)備和工具進行實驗和驗證，同時強化管理流程，確保工作的嚴謹性和準確性。

三、電氣一次設(shè)備智能化評估模型構(gòu)建所面臨的困境與挑戰(zhàn)

電氣一次設(shè)備智能化評估模型的構(gòu)建，首先需要大量的數(shù)據(jù)支持，包括設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、性能指標、歷史運行數(shù)據(jù)等，但由于數(shù)據(jù)收集和整理的難度，以及數(shù)據(jù)來源的不一致性，有時可能會面臨數(shù)據(jù)不完整和不準確的問題，從而影響模型的準確性和可靠性。其次，評估模型的設(shè)計需要選擇合適的評估指標，并為這些指標分配合理的權(quán)重，但在實際應(yīng)用中，不同的需求和場景可能需要考慮的指標和權(quán)重不同，這使得指標選擇和權(quán)重確定成為一個相對主觀的過程，需要綜合考慮各方面的因素。再次，智能化評估模型往往需要綜合考慮多個目標，如設(shè)備性能、可靠性、安全性、經(jīng)濟性等，但這些目標之間可能存在沖突，即改善某一目標可能會對其他目標造成負面影響，在建立評估模型時，需要采用適當(dāng)?shù)姆椒▉硖幚砗蜋?quán)衡這些目標之間的沖突。此外，智能化評估模型的構(gòu)建還需充分考慮當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用狀況，技術(shù)的變革和更新是不可避免的，新的技術(shù)可能會改變設(shè)備的性能、功能和智能化水平，因此評估模型需要具備一定的靈活性，能夠及時適應(yīng)新技術(shù)的變化。最后，構(gòu)建智能化評估模型需要相關(guān)人員具備一定的專業(yè)知識和技能，包括電氣工程、數(shù)據(jù)分析、模型構(gòu)建等方面，并有專業(yè)的人才來負責(zé)模型的建立和維護，這對組織和企業(yè)來說可能是一個挑戰(zhàn)。

結(jié)語

綜上所述，本研究在深入分析電氣一次設(shè)備智能化評估的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個綜合性的評估模型，該模型綜合考慮了設(shè)備的技術(shù)指標、性能參數(shù)、可靠性要求、安全性要求等多個因素，并建立了合理的指標體系和權(quán)重分配方法。通過該模型，可對電氣一次設(shè)備的智能化程度進行量化評價，并為設(shè)備的改進和優(yōu)化提供指導(dǎo)，促進電氣設(shè)備智能化的可持續(xù)發(fā)展。