数字化技术在电力工程中的应用

数字化技术在电力工程中的应用

刘云燕

国网黑龙江省电力有限公司大兴安岭供电公司黑龙江 大兴安岭 165000

摘要：随着新一代信息技术及智能化软件在工程建设领域的广泛应用，电力行业的信息化建设不断向前推进，数字化交付、智能工厂建设成为工程公司的必然选择。数字化技术的进步，对传统工程公司的工作模式产出了巨大的挑战。业主对工程项目的要求越来越高，这对工程公司设计技术和管理水平提出了更高的要求。数字化设计技术如何在工程全生命周期中应用，设计成果如何在工程各参建方中得到有效利用，以提升工程质量和管理水平，是现阶段业主对数字化设计技术关注度的集中体现。对工程公司而言，数字化工程不仅是一个交付物，更是一种全新的项目管理模式和理念，即对项目数据、信息的全生命周期下的一体化集成管理。数字化工程管理模式的运用，不仅能将设计、建造、运行等各阶段的工厂信息进行关联，而且在工厂建设阶段，采用该模式能起到缩短建设周期、节约建设投资的意义。本文主要分析数字化技术在电力工程中的应用。

关键词：数字化技术；电力工程；设计应用

引言

随着国家与社会经济发展，社会各个行业都在科技的推动下，进入了数字化时代。数字化技术带给行业新的变革模式，促进传统能源跟随社会发展脚步，与新时期社会环境发展相契合。充分利用新时代技术提升工程质量，推动电力工程发展，电能作为新时代的高级能源，加强数字化技术应用，解决以往的电力问题，借助数字化技术实现电力工程创新发展。

1、数字化技术应用优势

由于电力工程的复杂性，电力系统运行安全性需要引起重视。不仅需要保证施工质量，还需要具备丰富经验的设计人员，明确设计施工将会面临的风险。借助数字化技术，降低设计人员设计的难度。对于电力工程设计人员而言，体现在如下几点：数字化技术在电力工程中运用，能够减少传统设计过程中，各个设计团体之间的交流障碍。以往图纸设计是设计重点，因为电力工程设计不仅涉及到电路，还涉及到土建。各方设计团队设计期间，需要根据设计方案相互磨合，制定最终的设计方案。传统设计使用的图纸影响交流，运用数字化技术，能够为设计人员提供电子化图纸，便于相互沟通，有效解决设计时遇到的难题；数字化技术在电力工程设计过程中应用，能够减少人工失误的概率出现。并结合BIM软件，对设计方案进行模型，建立模型避免人为失误，保证设计的准确度。应用BIM技术能够保证设计方案自动修正，对不合理之处进行加以提示，提高设计准确性的同时节约人工成本；数字化技术在电力工程设计中的应用，能够集成设计者的指挥，从而提升各节点之间的关联性，利用数字化技术保障设计各环节之间的追溯性，为设计提供便利。

2、新型电力电力系统构建面临的问题

随着电源主体发生了本质变革，新型电力系统将主要面临电力电量平衡、系统支撑机理、源网荷储多要素协同、碳减排碳评估及电碳耦合模式，以及政策机制五个方面的关键问题。（１）源荷双侧随机波动影响电力电量平衡。新型电力系统需要同时面对供需双侧的巨大变化，新能源出力的强随机性、波动性和用电负荷的日益尖峰化都给电力电量平衡带来了巨大的挑战，其中新能源出力随机波动与新能源负荷尖峰化指标量化。新能源传统的源、荷实时平衡模式难以为继，重新构建源、荷、储三者参与的非实时电力电量平衡模式，确保可靠、高效、灵活的电力供应，是必须解决的核心问题之一。（２）适应新型电力系统的支撑技术机理还需明确。新能源接入至电压支撑较弱、短路比不足的交流系统，无法实现锁相同步；电力电子装置的快速响应特性，带来宽频振荡等与电力电子相关的新稳定形态。（３）电力系统多要素协同互动能力亟需提升。除了传统的电源、输电网、配电网、负荷等要素外，储能将成为构建新型电力系统的关键要素，为电力系统提供毫秒到数天的宽时间尺度上的灵活双向调节能力。（４）碳减排、碳评估及电碳耦合模式亟需完善。电网在电力系统碳计量和评估的作用未被挖掘，电力系统碳减排技术欠缺，碳市场和电力市场关系不明确，未建立耦合机制。（５）政策、机制还需健全。新能源电力系统背景下，相关的价格、市场、交易等政策和机制不够完善。

3、数字化技术在电力工程设计中应用

电力工程设计中，应用数字化技术能够保障设计质量。数字化技术应用于电路设计中，能够具体结合工程施工区域内的情况，对电线进行合理布局。充分利用技术整合数据，为后续设计施工创造条件。数字化应用应建立在科学长远的角度，以低能耗的方式设计，保障电力系统布局合理的同时，为行业发展扫清障碍。现阶段数字化技术作为电力工程的支撑，能够创造设计出更多产品，提高电力领域的更新速度，结合行业需求实现智能化发展。

3.1全模态仿真协同平台建设应用

针对集中式新能源场站，提出了基于数据－物理融合的新能源机组精准建模。如：基于数据－物理融合的光伏电站精准建模。针对小容量分布式或新建光伏电站出力预测的问题，提出基于空间相关性的光伏主从预测技术；目前负荷模型仍采用简单模型或典型参数，仿真结论与实际运行情况存在出入，对电网仿真分析工作带来了不利影响。基于负荷精细化建模。随着能源互联网技术的不断深化，新型负荷元素接入电网，使得负荷侧呈现出电力电子化、随机性、智能化的新特点。为实现对电力用户负荷信息的在线量测，研发了负荷智能终端和智能平台。智能终端采集的数据用于负荷模型的在线修正。智能终端实时采集用户负荷电气信息，通过路由器和通讯基站将负荷信息上传至云平台，并进行数据处理及可视化展示。同时，智能终端还可接收和执行控制中心下发的负荷开断及功率调节等控制指令。

3.2连接全流程，推行业务流程信息化

信息化是数字化的初级阶段，数字化转型企业必须经历信息化建设这个阶段。信息化主要是单个部门的应用，很少有跨部门、跨业务、跨产业的整合与集成，体现的一种管理思维，其价值主要体现在企业管理质效的提升上。在数字经济时代，电力企业信息系统和信息技术服务手段还不能满足数字化转型的需要。数字化的目的是创造客户价值，核心是企业内部环节之间、企业与上下游的连通互动，关键是数字技术与业务、管理、服务的高度融合。对电力企业来说，在组织规模庞大、业务体系复杂、管理链条长和客户群体众多的情况下，采用数字技术来支撑企业的管理决策、生产营销、客户服务等各环节及产供需链条一体化是必不可少的。因此，第一，开展数字化转型前期评估。数字化转型启动之前，要梳理企业的业务运营、人员组织、业务流程等实际情况，评估现有数字化转型基础，确立数字化转型的需求，弄清楚企业的商业逻辑，确定数字化转型方向。第二，加强数字化转型顶层设计。在摸清家底的基础上，要统筹规划数字化转型，开展数字化顶层设计，找准数字化转型的切入点，明确转型战略目标和实践路径。

结束语

综上所述，数字化技术的出现为电力工程提供新契机，有助于电力行业新时期更进一步发展。借助先进技术优化工程设计，推动电力工程智能化发展，造福社会和人们。充分发挥设计理念与技术应用，深化电力工程各项环节，促进电力企业发展。借助数字化技术实现创新发展，提升设计效益，创造更理想的电力环境，为电力工程设计提供技术支撑，为电力行业作出贡献。

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