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数字化设计智能电网从开始

2010 Bentley电力解决方案主题年会11月18日在昆明召开。与会的20多家电力设计院所和Bentley软件专家就电力系统的数字化进行了充分的探讨和交流。出席会议的中国电力工程顾问集团公司副总经理姚强认为,人类即将进入数字化时代,对于电力系统,也面临着数字化时代的挑战。

智能电网首先是数字化电网

智能电网的概念,目前在不同国家有不同的认识。Bentley全球市场总监Richard认为,智能电网可以是一个灵活的概念,不同的国家根据其自身需求或发展水平可以关注不同的侧面,在不同的时期有不同的重点。智能电网概念最初提出的出发点是控制高峰期的用电量,但现在很多国家也关注发电或输配电的智能化。比如在美国,会比较关注新能源的上网和分布式能源管理;在欧洲,则更关注电网中设备的更新改造对电网稳定性的影响;在中国,国家电网公司提出的“坚强智能电网”则更强调通过坚强的网架为基础,集中统一管理和控制全国电网并保证电网的安全可靠,如二次保护等。

但无论是哪一种概念,智能电网的核心价值都强调了对于变化的管理和控制,差别只是这种管理和控制的对象是着眼于发电、输电还是配电侧。这就要求智能电网首先必须是数字化电网,通过数字化的传感器连接资产和设备,并建立集成了数据收集、整合和分析、决策系统的双向通信网络。Bentley大中国区技术总监何立波向本报记者表示,这意味着要求对电网中的每一个元器件有控制,有描述,而这种要求,必须在电力系统的设计阶段就要予以充分考虑。

数字化电网从数字化设计开始

据本次年会上反映出来的信息,国内的电力设计院所已经在逐步向数字化设计方向努力,国家电网公司等业主单位也在一些新的设计项目中开始提出数字化移交的要求。据中国电力工程顾问集团公司中南电力设计院信息档案部吴刚主任介绍,该院与国家电网公司首次在青岛换流站上试行数字化移交,青岛换流站是宁东—山东±660kV直流输电工程的受端换流站,工程总投资约27亿元人民币。

姚强副总经理认为,数字化设计会推动设计院逐步实现诸多转变。第一是在方法论上,从分解还原转变为系统集成,信息技术使设计师有了把握整个系统的可能性;第二是语言环境,从模拟量的传输转变为数字量的传输;第三是使用的工具,从模仿转换为智能,智能的工具为设计院所带来了业务、企业和员工再造,通过信息化,设计院所的核心业务大约减少了50%的管理流程,同时替代或固化了一些流程;第四就是人,姚总非常形象的表示,90年代后出生的人是数字时代的原住民,90年代以前的人是数字时代的移民,作为移民,如何尽快适应数字时代的挑战,也是目前设计师需要面对的课题。

除了带来内部改变外,数字化设计也是市场变化的需要。吴刚介绍说,从2001年国务院发了101号文推动设计院进行全面体制改革后,大的行业设计院逐步向工程公司转型,业务上力争做总承包(EPC)。这就要求设计院所改革设计方式,考虑项目的全生命周期。从设计开始,就要考虑到采购、建造、运营、维修最后到项目报废。吴刚举例说,精细化设计能够带来增值效益,比如方便精准地提取导线、电缆等物资采购数据,从而控制预算和降低采购成本,提升设计院所的竞争力。吴刚认为,随着工程的进展,设计上的损失是会放大的。精确设计、精确建造,最后才能经济可靠的运营。好的设计同时能使项目生命周期最长,经济效益最好。而数字化设计,则能够较好的为项目的全生命周期管理和控制提供量化支撑。在本次大会上,中南院的江夏变电站项目获得了Bentley创新奖决赛入围项目。其获奖的原因之一就是创新性的运用Bentley Substation三维设计,通过减少安全净距的手段成功实现了城区变电站节省站区占地面积的商业目标。

Bentley大中华区总经理刘德盛介绍说,Bentley的电力解决方案,强项在设计,但同时在资产管理、配置管理和施工管理上也非常具有价值。拿控制系统设计工具Promis.e来说,作为承载软件,promis.e以数据库为核心。其数据库结构覆盖整个设计范围,包括图形符号库、设备型号库和逻辑关系库(校验数据库)。校验数据库使协同作业成为可能,同时在数字化移交中通过校验数据库中存储的所有的具有逻辑关联的设计数据,使想要的数据都变为可能,比如设备的编码、设备运行周期、维修周期等。而一整套具有逻辑关系的数据库将在运营中发挥重要的作用。通过保证数据模型和物理模型的时刻匹配,为数字化电网打下了坚实的基础。

 

 
 
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