“中國電網(wǎng)設計的設計手段在從原來的手工畫圖向二維設計過渡之后,，如今正在向三維數(shù)字化設計轉(zhuǎn)變,?！敝心想娏υO計院信息檔案部主任吳剛告訴《中國電子報》記者,。吳剛顯然對中國電網(wǎng)的這種轉(zhuǎn)變感到非常欣慰,，同時記者也從談話中感覺到這種轉(zhuǎn)變的迫切性,。
從設計抓起
對于智能電網(wǎng),，不同的國家關(guān)注的側(cè)面不同,，不同的發(fā)展周期又有不同的發(fā)展重點,。在中國，國家電網(wǎng)公司提出的“堅強智能電網(wǎng)”更強調(diào)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展具有信息化,、數(shù)字化、自動化,、互動化特征的統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng);在美國,，則更強調(diào)配電網(wǎng)絡的自動化和智能化。歐特克公司技術(shù)總監(jiān)Geoff Zeiss就表示,，為了減少電力不足或電力中斷的停工時間,，美國的電力企業(yè)正在安裝智能網(wǎng)絡管理硬件和軟件，增建網(wǎng)絡備援，對它們的配電網(wǎng)絡進行自動化,。其目標是讓配電網(wǎng)絡具備足夠的智能,，從而能夠隔離問題設備，重新進行自我配置,，以降低受影響客戶的數(shù)量,，并縮短找出和修理故障設備所需的時間。
圖為電站三維信息模型
“無論哪一種智能電網(wǎng),，核心價值都強調(diào)了對于變化的管理和控制,，差別只是這種管理和控制的對象是著眼于發(fā)電、輸電還是配電,。這就要求智能電網(wǎng)首先必須是數(shù)字化電網(wǎng),，通過數(shù)字化的傳感器連接資產(chǎn)和設備，并建立集成了數(shù)據(jù)收集,、整合和分析,、決策系統(tǒng)的雙向通信網(wǎng)絡。這意味著要求對電網(wǎng)中的每一個元器件有控制,、有描述,，而這種要求，必須在電力系統(tǒng)的設計階段就要予以充分考慮,?！盉entley公司電力業(yè)務全球副總裁Arthur Sawall向《中國電子報》記者表示。
歐特克公司全球高級副總裁Amar Hanspal在今年的AU 2010大會上接受媒體采訪時也表示,，中國電力方面的基礎設施若想要可持續(xù)發(fā)展或者說綠色化,，智能的設計至關(guān)重要。比如說風機和電廠的儲能設備,、太陽能發(fā)電的電板,、電網(wǎng)等等，都需要更智能化的設計,。
三維數(shù)字化大勢所趨
“作為智能電網(wǎng)的基礎,，70%的數(shù)據(jù)都產(chǎn)生在設計。因此,，智能電網(wǎng)的建設,，要從設計開始抓好?！眳莿倧娬{(diào),。今年在荷蘭阿姆斯特丹舉行的2010 Be創(chuàng)新獎全球大會上，中南電力設計院著實風光了一回,。通過武漢江夏500 kV變電站項目一舉奪得公用事業(yè)輸配網(wǎng)絡領(lǐng)域的創(chuàng)新獎,。在吳剛看來,，項目之所以獲獎最大的創(chuàng)新點就是全面實現(xiàn)了變電站設計流程的升級，即實現(xiàn)了工作流程從二維設計到三維設計的過渡,。這種轉(zhuǎn)變不僅實現(xiàn)了變電站空間的節(jié)省,，同時還減少了項目所需的實際占地面積?！巴ㄟ^使用新的設計手段對開關(guān)場進行設計優(yōu)化并依靠碰撞檢測工具,，有效地節(jié)省了1.7%至2.1%的占地面積?！眳莿傉f道,。
據(jù)了解，電網(wǎng)數(shù)字化設計最大優(yōu)勢在于保證電網(wǎng)運維的數(shù)據(jù)的可獲得性和準確性,。例如,，采用傳統(tǒng)的手工設計，設計數(shù)據(jù)容易丟失,，新建電網(wǎng)在運營四五十年后要進行升級時,，難度就變得很大。采用數(shù)字化設計解決方案,，可以保證數(shù)據(jù)的準確性,、可靠性和完整性,，從而也保證了電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展,。當然，設計上的損失,，會隨著工程的進展不斷放大,。只有實現(xiàn)了精確設計，才能實現(xiàn)精確建造,。
如今,，三維數(shù)字化設計正在幫助工程師、建筑師,、設計師和建筑公司實現(xiàn)沖突檢查和工程量估算等工作的自動化,。如果與項目管理軟件結(jié)合使用，則變成了四維和五維模型,，它可以讓建筑公司對整個施工過程建模,，由此促進人員調(diào)度和材料交付?！半S著越來越多的電力企業(yè)部署智能電網(wǎng),，它們不僅會將新技術(shù)用于重新設計現(xiàn)有變電站和設計新變電站，還會用于設計輸電線路,，幫助獲得監(jiān)管部門的批準;為擴建后的網(wǎng)絡設計可再生發(fā)電廠和其他設施,。”Geoff Zeiss補充道。
專家觀點
中南電力設計院信息檔案部主任吳剛
數(shù)字化移交面臨挑戰(zhàn)
為了電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展以及運維更加方便,，在電網(wǎng)設計中,，必須保證電網(wǎng)全生命周期中數(shù)據(jù)的準確性，數(shù)據(jù)移交的完整性,。例如,，唯一數(shù)據(jù)源貫穿變電站工程全生命周期。中南電力設計院在±660kV青島換流站設計項目中,，就向業(yè)主國家電網(wǎng)進行了初步數(shù)字化移交,。數(shù)字化移交可以將設計、建造數(shù)據(jù)準確地提交給業(yè)主,，如果業(yè)主在應用時對換流站進行修改,，還可以實時更新數(shù)據(jù)。而用傳統(tǒng)手段進行移交的時候,，很多數(shù)據(jù)需要靠手工來錄入,，不但耗時長，而且還容易出現(xiàn)人為誤差,。目前數(shù)字化移交在我國推行還面臨幾個難點,。一是數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一。目前國家電網(wǎng)正在制定電網(wǎng)領(lǐng)域的編碼標準,，這將有效解決數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一的問題,。二是數(shù)字化移交對設計提出了很高的要求——數(shù)字化移交的前提是數(shù)字化設計，而目前我國電網(wǎng)的數(shù)字化設計剛剛處于起步階段,。三是如何移交還需要認真構(gòu)思一個既能與現(xiàn)有設計流程和軟件工具結(jié)合,，又方便將來業(yè)主運營維護的理想方案。