電網(wǎng)建設(shè)工程智能化施工技術(shù)的應(yīng)用分析

常大泳，楊勝?lài)?guó)，李宏博

(國(guó)網(wǎng)河南省電力公司鎮(zhèn)平縣供電公司， 河南 鎮(zhèn)平 474250)

0　引　言

如今，廣泛互聯(lián)、高度智能、開(kāi)放互動(dòng)的現(xiàn)代化電網(wǎng)工程與日俱增，并呈規(guī)?；跋到y(tǒng)化態(tài)勢(shì)發(fā)展。目前，各級(jí)部門(mén)對(duì)電網(wǎng)工程的建設(shè)不再是以往高效、廣泛的要求，更加注重的是其施工過(guò)程中的安全質(zhì)量管理，而作為整個(gè)工程建設(shè)的主要實(shí)施者以及決策者，施工單位受市場(chǎng)化的影響，將自身經(jīng)濟(jì)效益擺在工作首位，忽視了對(duì)現(xiàn)代智能化施工技術(shù)的應(yīng)用，不但不利于整個(gè)電網(wǎng)建設(shè)工程效益的控制，且在一定程度上影響了電網(wǎng)企業(yè)的社會(huì)形象。為進(jìn)一步保障電網(wǎng)工程建設(shè)的安全與質(zhì)量，全面推廣應(yīng)用智能化施工技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)工程的發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　電網(wǎng)建設(shè)工程智能化的主要特征

1.1　智能化電網(wǎng)抗干擾能力較強(qiáng)

與傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)不同，智能化的電網(wǎng)在抗干擾方面擁有較大的優(yōu)勢(shì)，智能化的電網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)⑵渌姴ㄋa(chǎn)生的干擾信號(hào)有效屏蔽，保證自身運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，這種較強(qiáng)的抗干擾能力對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)安全有效的運(yùn)行，提供了有力的保障，且能夠在一定程度上減少供電終止現(xiàn)象的產(chǎn)生幾率。

1.2　智能化電網(wǎng)系統(tǒng)兼容性較高

從傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果及運(yùn)行質(zhì)量來(lái)看，其穩(wěn)定性與安全性主要來(lái)自單一能源網(wǎng)的控制，與其他切入能源不相融合，一旦交叉將引發(fā)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的癱瘓。而智能化電網(wǎng)與之恰恰相反，其運(yùn)行過(guò)程允許其他能源切入，與將其轉(zhuǎn)化為與之相匹配的系統(tǒng)或模式，這種“廣泛互聯(lián)”的特性極大地提高了運(yùn)行效率，并為用戶(hù)提供了巨大的便利，不但實(shí)現(xiàn)了合理利用能源的目的，且提高了電網(wǎng)工作效率。

1.3　智能化電網(wǎng)可進(jìn)行自我修復(fù)

在電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，一旦出現(xiàn)用電安全隱患問(wèn)題或其他供電質(zhì)量問(wèn)題，智能化電網(wǎng)系統(tǒng)能夠通過(guò)自身固有特性，例如自動(dòng)化預(yù)防及自動(dòng)化控制等方式，有效解決運(yùn)行中產(chǎn)生故障；另一方面，智能化電網(wǎng)系統(tǒng)可對(duì)電網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行系統(tǒng)性、綜合性的檢查，自動(dòng)修復(fù)潛在的安全隱患及質(zhì)量問(wèn)題。

1.4　智能化電網(wǎng)可有效降低成本投入

眾所周知，電網(wǎng)建設(shè)工程是一項(xiàng)較為系統(tǒng)性的工程，所涉及范圍較廣，需要以強(qiáng)大的人力、物力以及財(cái)力作為有力支撐，這一點(diǎn)在傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)中體現(xiàn)的淋漓盡致。而智能化電網(wǎng)建設(shè)工程，從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，引用高效率的智能化施工技術(shù)，縮減了生產(chǎn)對(duì)大量勞動(dòng)力的需求，降低電網(wǎng)企業(yè)的整體投入力度，為電網(wǎng)企業(yè)營(yíng)造更加豐富的經(jīng)濟(jì)效益。

2　電網(wǎng)建設(shè)工程智能化施工技術(shù)

從廣義上來(lái)講，電網(wǎng)智能施工技術(shù)之所以能夠被廣泛推廣并全面應(yīng)用，主要是其充分滿(mǎn)足了物理電網(wǎng)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并不斷引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，如現(xiàn)代通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)以及控制技術(shù)等，構(gòu)建了一個(gè)高度集中的新型電網(wǎng)系統(tǒng)。

2.1　智能配電網(wǎng)

所謂智能化的配電網(wǎng)系統(tǒng)，源自傳統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)，但又凌駕于傳統(tǒng)的物理實(shí)體電網(wǎng)之上，與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相較而言，智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式更加靈活，對(duì)能源的利用效益也有所提高，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。而從另一方面來(lái)看，其滿(mǎn)足了用戶(hù)日益增長(zhǎng)的用電需求，但仍需與現(xiàn)代化電網(wǎng)系統(tǒng)相互磨合。此外，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)必須保障配電網(wǎng)系統(tǒng)擁有較強(qiáng)的自我愈合能力、用戶(hù)互動(dòng)特性等，做好用戶(hù)互動(dòng)設(shè)置，最大限度的保障用戶(hù)用電的可靠性、穩(wěn)定性以及安全性，盡量避免建設(shè)成本的浪費(fèi)；

(2)傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)中的負(fù)荷特性分析以及負(fù)荷預(yù)測(cè)等，已不能完全適應(yīng)現(xiàn)代智能化電網(wǎng)的各項(xiàng)需求，不能準(zhǔn)確地分析其實(shí)際電力負(fù)荷，負(fù)荷系數(shù)過(guò)高或者過(guò)低，都將直接對(duì)整體規(guī)劃可行度以及規(guī)劃后期的實(shí)施效果產(chǎn)生直接影響；

(3)注重輸配電壓等級(jí)序列協(xié)調(diào)規(guī)劃技術(shù)，使其成為指導(dǎo)和規(guī)范智能配電網(wǎng)規(guī)劃的重要支撐技術(shù)之一。

2.2　數(shù)字化變電站

數(shù)字化變電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，其主要目的是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的TA或者TV等，但必須建立在低功率、數(shù)字化新型電流以及緊湊型，或者對(duì)電壓互感器等的應(yīng)用基礎(chǔ)之上，并且通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者高速以太網(wǎng)等傳輸方式的應(yīng)用，構(gòu)成變電站數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合性電網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一信息建模。此外，智能配電網(wǎng)系統(tǒng)要充分利用智能斷路器技術(shù)，不斷提升變電站數(shù)字化與自動(dòng)化水平。

2.3　智能用電技術(shù)

當(dāng)前階段，人們對(duì)于智能化電網(wǎng)建設(shè)的重視度逐漸提升，成為我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能電網(wǎng)有助于促進(jìn)能源的利用率，降低企業(yè)成本投入，而隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，人們對(duì)電網(wǎng)的需求無(wú)論是在用電量上，還是用電便捷性上都有更高的要求，主要集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)智能用電信息采集。智能用電信息采集系統(tǒng)的建立，增強(qiáng)了智能電網(wǎng)系統(tǒng)的管理和控制能力，降低了違竊電安全風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生幾率，節(jié)約了抄表時(shí)間和減少抄表工作量，并且在一定程度上降低了電力消耗，減少碳排放；(2)智能家居。為了能夠?qū)崿F(xiàn)供電、售電的智能化，可通過(guò)利用光纖復(fù)合電纜入戶(hù)的方式加以實(shí)現(xiàn)，充分與家居系統(tǒng)相互融合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各類(lèi)子系用電設(shè)備資源共享和通信；(3)智能充電。近年來(lái)電網(wǎng)智能化水平逐漸達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，智能電網(wǎng)中的移動(dòng)儲(chǔ)存單元可實(shí)現(xiàn)智能充電過(guò)程。

3　電網(wǎng)智能施工技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1　單臺(tái)設(shè)備智能化

所謂單臺(tái)設(shè)備智能化技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是一種對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié)，以未處理技術(shù)為主要手段，進(jìn)而通過(guò)微處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的廣泛搜集及實(shí)時(shí)監(jiān)督控制。而用于測(cè)定張力的拉力傳感器以及測(cè)定速度的速度傳感器成為其采集數(shù)據(jù)的主要工具，進(jìn)而將多收集到的牽力與張力數(shù)據(jù)上傳至上級(jí)控制中心。主機(jī)控制中心依據(jù)設(shè)置好的程序，對(duì)前期所收集到的一系列系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面的整合與處理，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)總張力、分張力進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)節(jié)與控制。

3.2　集群設(shè)備的智能化

目前，在電網(wǎng)建設(shè)工程的施工過(guò)程中，隨著智能化單機(jī)設(shè)備的廣泛推廣與應(yīng)用，智能化集群設(shè)備的應(yīng)用也逐漸增多。智能化的單機(jī)設(shè)備擁有加強(qiáng)的測(cè)量及調(diào)節(jié)能力，最為常見(jiàn)的功能主要包括運(yùn)行顯示、通訊和調(diào)節(jié)、狀態(tài)測(cè)量等，通過(guò)固有的智能化特性，如智能系統(tǒng)通訊單元模塊，能夠真實(shí)地反映出現(xiàn)系統(tǒng)現(xiàn)階段設(shè)備的運(yùn)行狀況，并將其準(zhǔn)確無(wú)誤地反饋于管理中心，管理中心則負(fù)責(zé)將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)果，并建立集成化施工作業(yè)模型。集群設(shè)備的智能化不僅能夠減輕操作人員的工作壓力，同時(shí)能夠確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性及可靠性，進(jìn)而能夠針對(duì)不同情況制定不同的解決對(duì)策。

3.3　變電站二次設(shè)備智能化安裝與調(diào)試

為了確保電網(wǎng)建設(shè)工程中的施工安全與施工質(zhì)量，在變電站二次設(shè)備智能化安裝過(guò)程中，不僅要對(duì)源頭與各環(huán)節(jié)智能進(jìn)行全面控制，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)的施工管理信息系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行全面的管理與控制，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌才排c調(diào)節(jié)，全面檢查施工中設(shè)備類(lèi)型，嚴(yán)格按照相關(guān)施工流程執(zhí)行，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程的實(shí)時(shí)控制。

光纖在電網(wǎng)系統(tǒng)中的接入主要是為了能夠確保智能化變電站與外界的相互聯(lián)接，并運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備傳輸信息。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)光纖通信鏈路檢查便顯得尤為重要，通過(guò)紅光源檢查光纖鏈路聯(lián)接的準(zhǔn)確性。關(guān)于保護(hù)裝置的調(diào)試，檢查GOOSE的開(kāi)入量和開(kāi)出量；模擬GOOSE、MMS鏈路中斷等異常現(xiàn)象，檢查保護(hù)裝置的自我診斷能力；進(jìn)行一體化電源聯(lián)調(diào)和網(wǎng)絡(luò)記錄檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，最后以變電站啟動(dòng)方案為依據(jù)，進(jìn)行二次系統(tǒng)調(diào)試工作的全面檢查，處理異常行為與信息，保障能夠正常進(jìn)行啟動(dòng)與停止。

4　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著智能化施工技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)工程中的應(yīng)用，推動(dòng)了整個(gè)電力事業(yè)的發(fā)展。智能化施工技術(shù)對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化，尤其憑借自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)人力、材料以及設(shè)備等科學(xué)合理的控制與管理，提高了電網(wǎng)建設(shè)工程的質(zhì)量。因此，在實(shí)際工程的建設(shè)過(guò)程中，需確定好智能化施工技術(shù)的應(yīng)用方向，不斷提高電網(wǎng)建設(shè)工程的智能化與自動(dòng)化水平，有利于提升工程建設(shè)綜合效果。

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