电力工程建设中的信息化与智能化技术应用研究.pdf

2024 年第 2 期36中国高新科技能源电力|ENERGY&POWER电力工程建设中的信息化与智能化技术应用研究戴蔚辰淮安市市级机关设备管理中心，江苏 淮安 223021摘要：文章采用了数据分析和文献综述的方法，综合分析了信息化与智能化技术在电力工程中的应用优势及挑战。研究结果表明，信息化与智能化技术在电力工程建设中具有重要价值。它可以提高供电可靠性、降低能源消耗，但同时也带来了一系列挑战，如数据隐私和安全问题、技术标准和规范的制定、人才短缺等。关键词：电力工程；信息化；智能化文献标识码：A中图分类号：TM76文章编号：2096-4137（2024）02-36-03DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2024.02.08Application of informatization and intelligence technology in power engineering constructionDAI WeichenHuaian Municipal Government Equipment Management Center,Huaian 223021,ChinaAbstract:The article adopts data analysis and literature review methods to comprehensively analyze the advantages and challenges of the application of informatization and intelligence in power engineering.The research results indicate that informatization and intelligence have important value in the construction of power engineering.It can improve power supply reliability and reduce energy waste,but it also brings a series of challenges,such as data privacy and security issues,the development of technical standards and regulations,and talent shortages.Keywords:power engineering;informatization;intelligence 电力工程建设是国家经济和社会发展的关键支撑，也是维护国家安全和可持续发展的基础。信息化与智能化技术的应用已经成为电力工程建设的一项重要趋势，可以提高电力系统的可靠性、效率和可持续性。1信息化技术在电力工程中的应用1.1智能电网智能电网（Smart Grid）是一种利用先进的通信和传感技术，实现电力系统的监测、管理和控制的创新能源系统。它旨在提高供电可靠性，降低能源浪费，以应对不断增长的电力需求和环境挑战。智能电网的一个显著优势是提高了电力系统的供电可靠性。通过数据分析，可以看到电力系统的可靠性在智能电网的引入下得到了显著改善。传统电网和智能电网的月停电时间（SAIDI）对比如图 1 所示。智能电网的另一个关键特点是缩短了故障恢复时间。通过实时数据监测和智能控制，电力系统能够更快速地识别故障并进行响应。智能电网与传统电网故障恢复时间的对比如图 2 所示。1.2能源管理系统能源管理系统利用信息化技术实时监测电力、燃气、水资源等的消耗情况，帮助电力公司精确了解能源需求变化，优化发电和输电过程，减少能源浪费，提高能源利用率。系统可以分析电力系统运行状态，预测能源需求波动，选择最适合的发电源，优化输电网络，降低输电损耗，提高电力传输效率。通过实时监测和优化，能源管理系统有助于识别节图1电力系统月停电时间对比图2智能电网与传统电网故障恢复时间对比时间（h）故障恢复时间（h）月份年均停电时间（SAIDI）2024 年第 2 期37中国高新科技ENERGY&POWER|能源电力能潜力和能源浪费来源，提供定期维护建议和改进措施，使电力公司更有效管理资源，提高可持续性，降低能源成本。能源管理系统成为电力公司实现高效、可靠和可持续能源供应的重要工具。1.3智能设备智能传感器和装置在电力设备上的部署实现了对设备性能和状态的实时监测，通过收集大量数据，能够精准检测异常情况并及时发出警报或自动采取措施，提高了电力系统的可靠性和稳定性。相较于传统的定期维护方式，智能设备的应用使维护更具针对性，降低了不必要的维护成本、人力时间和资源浪费，同时延长了设备寿命，减少了紧急维护需求和停电时间，从而降低了生产损失。2智能化技术在电力工程中的应用2.1人工智能和机器学习人工智能（AI）和机器学习（ML）在电力工程中的应用变得越来越重要。电力系统生成大量数据，包括电力需求、发电量、输电损失等。AI 和 ML 技术可以分析这些数据，识别潜在的趋势和模式，以优化资源分配和能源管理。例如，通过分析历史数据，系统可以预测未来的能源需求，从而调整发电计划，避免能源浪费。此外，AI 还可以用于智能化的设备监控，通过检测异常模式来预测设备故障，减少维护成本和停电时间。通过 AI 和 ML 的应用，电力公司能够更智能地管理电力系统，提高效率并降低成本。2.2自动化控制系统自动化控制系统的应用对于提高供电可靠性至关重要。这些系统可以实时监测电力系统的状态，包括电压、电流、频率等参数。当系统检测到某个区域的电压下降或其他异常情况时，自动化控制系统能够迅速采取措施，例如调整变压器的参数或切换到备用电源，以确保电压恢复到正常水平，而无须人工干预，这减少了停电时间和电力系统故障的风险，提高了供电可靠性。自动化控制系统对电压恢复的效果如表1 所示。表1自动化控制系统对电压恢复的效果时间（h）自动化控制系统应用前电压（V）自动化控制系统应用后电压（V）1220230222523532182284222232自动化控制系统还可以协助电力公司实施实时负荷管理，确保电力系统在高峰期能够有效供电。通过实时监测负荷需求，系统可以调整发电机的输出或通过连接备用电源来应对负荷的波动。这有助于维持电力系统的稳定性，避免过载和供电不足。自动化控制系统对负荷管理的效果如表 2所示。表2自动化控制系统对负荷管理的效果时间（h）实际负荷（MW）自动化控制系统调整后负荷（MW）11501602180175320020542202102.3电力设备的智能化智能电表是电力设备智能化的代表之一，它的应用在电力行业中具有重要意义。智能电表可以实时监测电力消耗，提供详细的用电数据，如电量、功率因数、电压、电流等。这些数据不仅为电力公司提供了更精确的用户用电信息，还可以帮助用户更好地管理能源消耗。用户可以通过实时数据了解自己的能源使用模式，采取措施来节省能源和降低用电成本。此外，智能电表还支持差别计费策略，使电力公司能够根据不同的时间段和负荷需求进行灵活计费，鼓励用户在低负荷时段使用电力，从而平衡负荷和降低系统的峰值负荷。智能变压器是另一个电力设备的智能化应用，它具备远程监控和故障检测的能力。传统的变压器通常需要定期巡检和维护，但智能变压器可以实时监测其状态，检测异常情况，如过热、油液泄漏等。一旦发现问题，智能变压器可以自动报警，并提供详细的故障信息，使电力公司能够更快速采取措施来修复问题，减少停电时间。此外，智能变压器的数据也可以用于电力网络的优化和规划。通过了解变压器的实际性能，电力公司可以更好地决策是否需要更换或升级设备，以提高电力系统的可持续性和可靠性。3信息化与智能化技术面临的挑战和前景电力系统生成大量敏感数据，保护这些数据隐私和安全至关重要，否则可能导致隐私侵犯、系统瘫痪或信息泄露。因此，需采取有效的数据保护措施，确保数据的完整性和机密性，并遵循相关法规和合规性要求。同时，信息化与智能化技术的快速发展驱动电力工程领域不断更新和制定相关标（下转第75页）2024 年第 2 期75中国高新科技CIVIL ENGINEERING|土木建筑系统协同工作，优化应急响应计划，减轻地面积水对城市交通和居民生活的影响。2.3智能化控制与系统优化策略智能化控制的核心在于使用先进的信息工程技术，如机器学习和数据分析，来增强给排水系统的响应能力和效率。通过实时收集和分析系统的运行数据，包括水流量、水压、管道状态和环境条件等，智能化控制系统能够动态调整其操作以应对变化的需求和条件。例如，智能化系统可以根据天气预报和实时气象数据调整水库的水位管理，或者根据城市用水模式优化泵站的运行计划。此外，智能化控制还可以实时识别系统中的问题，如管网泄漏或设备故障，并迅速采取措施以防止进一步的损害。这种灵活性和适应性是传统控制方法难以实现的，其大大提高了城市给排水系统的可靠性和效率。在系统优化策略方面，智能化控制通过分析长期收集的数据，为系统的持续改进和优化提供了依据。这包括分析消费模式和流量趋势，预测未来的用水需求，以及识别系统运行中的效率瓶颈。通过这些分析，管理者可以制定更加精准和有效的维护计划，优化设备的配置和升级，甚至重新设计管网布局以提高整体性能。长期来看，智能化控制不仅为给排水系统的日常运行提供支持，还有助于建立一个更加弹性、可持续的水资源管理体系。3结语本研究的成果为城市给排水系统的可持续发展贡献了创新性的思路和技术方案，为城市基础设施的智能化提供了有益参考。在信息工程的引领下，城市水务管理水平迈出了坚实的一步。作者简介：唐恺（1989-），男，江苏溧阳人，上海城投（集团）有限公司中级工程师，研究方向：给排水工程。参考文献1 陈平胜，吴学深.基于市政给排水设计的现代数字信息化技术分析 J.黑龙江科学，2023，14（20）：142-144，147.2 吉倩倩，马强.信息化技术在高职“建筑给排水工程”课程教学中的应用浅析 J.广西城镇建设，2023（1）：69-73.3 吉倩倩.信息化教学模式下的“建筑给排水工程”课程思政教学设计探讨 J.广西城镇建设，2022（11）：71-78.4 赵蓉.信息化教育背景下高职给排水工程技术专业多类型生源学情分析与对策 J.教育教学论坛，2020（1）：362-363.5 陈菊香，代彩琼，汪海琴，等.“双一流”背景下给排水科学与工程专业信息化实践教学方法及考核方法的改革探究 J.教育信息化论坛，2019，3（9）：15-16.（责任编辑：张志明）准与规范，以确保技术应用的一致性和可靠性。然而，目前电力工程领域面临人才短缺的挑战，亟需具备多领域知识的专业人才。解决这些挑战需综合应对，加强数据安全与隐私保护，规范技术标准，培养专业人才，以推动电力工程领域更好地利用信息化与智能化技术，实现高效、可靠和可持续的电力供应。未来电力系统将发展成智能电网，利用先进的通信和控制技术提高供电可靠性和可持续性，实时监测用电需求，自动调整发电计划，并有效集成可再生能源。信息化技术将助力更高效的能源管理，通过实时监测和数据分析优化发电和输电，减少能源浪费，提高利用效率，支持分布式能源集成和智能负荷管理。同时，智能设备和自动化控制系统将提升电力系统安全性，防止事故发生，保护数据隐私。电力工程领域的信息化与智能化技术应用前景广阔，将推动可持续发展和现代化进程。4结语信息化与智能化技术在电力工程建设中的应用将继续发展，为电力系统的可持续性和可靠性提供更多支持。然而，面临的挑战也需要克服。电力工程领域需要不断推动技术创新，加强标准和规范制定，培养相关人才，以实现信息化与智能化技术的最大潜能。作者简介：戴蔚辰（1988-），男，江苏溧阳人，淮安市市级机关设备管理中心电力工程师，研究方向：电力工程。参考文献1 边睿喆.HZ 电力公司电力工程项目物资管理策略优化研究 D.济南：山东师范大学，2023.2 周玲，李雄，刘亦驰，等.电力工程信息化管理模式构建探析 J.中国管理信息化，2023，26(6):127-130.3 肖晗.大数据技术在 S 电力工程公司工程项目内审中的应用研究 D.石家庄：河北地质大学，2022.4 拾峰.基于 BIM 和中国北斗信息互联技术的电力工程咨询信息化技术研究 C/第十八届中国标准化论坛论文集.中国标准化协会，2021:1389-1396.5 朱纯.电力工程建设可视化技术应用分析 J.中国高新科技，2021(12):127-128.（责任编辑：葛佳）（上接第37页）