BIM技術在智能變電站運維工作中的應用

古雅琦

摘要：我國智能電網(wǎng)技術研發(fā)較晚，研究條件也遠不如其他發(fā)達國家，隨著我國電網(wǎng)需求量增大，數(shù)字化技術逐漸成熟，智能行業(yè)研發(fā)人員逐漸實現(xiàn)電子式互感與智能開關等智能設備的研發(fā)，使我國電網(wǎng)技術發(fā)展迅猛，各級城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)電網(wǎng)改造進程加快，生產(chǎn)企業(yè)也積極引用智能變電站系統(tǒng)，達到減負增收的目的。智能電網(wǎng)已然成為我國電網(wǎng)安定的標志，變電站智能化建設也提前進入全面推進狀態(tài)。基于此，本文主要分析了BIM技術在智能變電站運維工作中的應用。

關鍵詞： BIM 技術; 智能變電站; 運維管理

引言

利用BIM 技術科實現(xiàn)對當前智能變電站的全面運維管理優(yōu)化過程，建立基于BIM 技術的智能變電站運維管理平臺，全方位實現(xiàn)對站內(nèi)運維管理內(nèi)容的有效監(jiān)控與管理，形成數(shù)字化核心技術操作，為運維管理工作大量節(jié)省時間成本與資金成本，提高智能變電站的整體生產(chǎn)工作效率。

1 智能變電站的概念

1.1智能變電站的概念

智能變電站是采用技術先進、質量可靠的智能設備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等常規(guī)基本功能，同時，具備支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能的變電站。

智能變電站包括“三層三網(wǎng)”，“三層”指變電站的體系結構，從邏輯上可以劃分為3 層，指的是過程層、間隔層、站控層;“三網(wǎng)”是指過程層網(wǎng)絡、間隔層網(wǎng)絡、站控層網(wǎng)絡。通過采用智能電子設備（ IED） ，電子互感器、智能斷路器、傳感器等設備，實時檢測電網(wǎng)及設備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)智能電氣設備間信息共享，為工作人員進行檢修工作提供參考，使整個電網(wǎng)實現(xiàn)智能調節(jié)、實時自動控制、協(xié)同互動、在線決策分析。

1.2智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別

智能化變電站實際上就是將計算機技術引入到傳統(tǒng)變電站之中，實現(xiàn)“一次設備智能化，二次設備網(wǎng)絡化”的變電站，數(shù)字化變電站使傳統(tǒng)變電站的所有信息采集、傳輸、處理、輸出過程由過去的模擬信息全部轉換為數(shù)字信息，并建立與之相適應的通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)。兩者在功能結構上存在較大的差異，變電站的設備在功能原理上也發(fā)生了變化，因此傳統(tǒng)變電站的運行維護模式已不能滿足智能變電站的要求，需結合智能變電站自身特點研究出相應的運行維護模式。

2 BIM技術

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是以建筑工程項目的信息數(shù)據(jù)為基礎，通過數(shù)字信息的仿真模擬技術模擬建筑物所具有的真實信息，并通過建立三維建設模型，實現(xiàn)對工程建設監(jiān)管的現(xiàn)代信息模型，同時，由于其可視化、精細化等方面的特點，使得BIM技術已經(jīng)發(fā)展為一種工程建設管理方式。BIM技術及建筑信息模型，其核心技術是以建設工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為基礎，建立起三維的建筑模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有信息完備性、信息關聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點[1]。BIM技術是一種應用于工程設計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，其在可視化管理、全生命周期管理方面的優(yōu)勢將促進工業(yè)建設現(xiàn)代化工作效益效率的全面提升。

3智能變電站正常運行重要性

近年來，隨著我國電力工業(yè)的快速發(fā)展，智能變電站的建設也在高速推進，保證智能電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，對我國的電能供應至關重要。智能變電站的運行維護安全和設備維護能夠將變電站運行中可能出現(xiàn)的各種安全事故有效預防，同時高壓和低壓的隔離使變電站電能運行故障的概率大大降低。同傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站采用的是計算機控制模式，因此其在運行維護和設備維護工作中采用的是計算機排除方法。高端智能變電站相對于傳統(tǒng)的變電站，成本較高，若不能對其進行科學高效的維護和設備管理，將直接影響變電站的正常運行，嚴重時甚至會造成設備出現(xiàn)損毀等情況，降低電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。智能變電站的設備維護工作開展，主要是通過定期維護消除設備中可能存在的各種問題，并進行提前預防和解決，有效減少正常生產(chǎn)中的成本投入，對我國電力企業(yè)的正常發(fā)展具有重要意義。

4基于BIM 技術的智能變電站運維管理平臺運用要點

4. 1 BIM 技術運用于智能變電站運維管理平臺

第一，根據(jù)現(xiàn)有運維內(nèi)容確定BIM 技術運維管理范圍，收集好設備的設計信息及組裝信息，以及廠商的信息。

第二，將規(guī)范化的標準和各分析系統(tǒng)有效的數(shù)據(jù)信息集成到BIM 運維管理平臺上; 例如當前在BIM 運維管理平臺上就能夠結合標準簡單化、具體化、實用化技術內(nèi)容與相關原則展開針對智能設備的有效操作，將更多設備知識運用到系統(tǒng)實踐應用中。例如比較典型的常規(guī)巡視操作、倒閘操作、事故處理操作等等。具體來講就是要結合各種作業(yè)標準化流程與依據(jù)內(nèi)容，體現(xiàn)設備運維高效性，保證設備運行技術人員滿足作業(yè)規(guī)范操作要求。

第三，確定BIM 應用的基礎條件，實現(xiàn)技術層面的溝通與質量保證過程。

4.2 設備及站內(nèi)設計應用

在各個項目端展開各種模型設計優(yōu)化，統(tǒng)一集中調配到運維管理平臺的后端的設備模型庫中，以便以后變電站建模的調用和設計優(yōu)化等，基于專業(yè)協(xié)同設計提高設計質量，形成管理規(guī)模經(jīng)濟。在設備設計階段，需要結合BIM 技術表達設計相關運維管理內(nèi)容，并對模擬分析方案實施優(yōu)化。在這其中，BIM 設計應用應該包含了模型應表現(xiàn)場的特征環(huán)境、建筑主體關系優(yōu)化，保證站內(nèi)建筑結構部件、功能空間布局到位，為隨后的站內(nèi)運維管理應用做好技術鋪墊[2]。

4.3基于BIM 技術的智能變電站運維管理應用

在智能變電站的質量安全運維管理工作中，主要利用BIM 技術模型提供基于BIM 技術的質量安全管理方案，通過對以前發(fā)生質量安全問題在BIM 管理平臺中進行備案，并建立運維管理關聯(lián)模型，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動優(yōu)化調整，主要以文檔圖釘形式在模型中展現(xiàn)站內(nèi)運維管理過程，協(xié)助技術工作人員對站內(nèi)質量安全問題進行有效解決。而在監(jiān)理控制過程中，主要利用BIM 技術深化運維管理模型元素，附加關聯(lián)模型會審設計交底信息，保證運維管理實施到位，提高全站運維管理水平。

在智能變電站的資料分類質量管理方面，主要按照運維站制定班組管理制度，配合BIM 構建站內(nèi)運維班組資料分類系統(tǒng)，圍繞安全、設備、培訓、技術與班務管理等幾類內(nèi)容展開工作票、操作票的復查與管理過程，保證安全檢查評價有效性，優(yōu)化安全工器具違章管理與現(xiàn)場安全管理過程。在該過程中，通過BIM 技術可建立設備臺賬、設備定期維護臺賬、設備缺陷臺賬以及備品備件管理機制，圍繞班組專業(yè)培訓記錄、運維工人培訓記錄、培訓講義以及安全培訓記錄等等打造技術資料安全管理體系，提高技術操作過程，合理化建議安全質量管理過程，同時也實現(xiàn)管理細化[3]。

結束語

隨著社會科學技術的不斷革新，智能變電站在智能電網(wǎng)的變電運行過程中發(fā)揮著至關重要的作用。為了確保智能變電站的工作效率及工作水平得以穩(wěn)步提升，優(yōu)化智能變電站維護工作是重中之重。由于當前我國在智能變電站方面的維護技術與一些具備高新科技的發(fā)達國家相比仍存在一定的差距，因此在各個方面方面都需要加以完善和創(chuàng)新。只有不斷創(chuàng)新，才能提高維護技術的水平，為智能變電站的良性發(fā)展提供強有力的保障，從而有利于加強電網(wǎng)運行過程中的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻

[1] 陳良榮. BIM 技術在變電站中的應用[J]. 電氣技術與經(jīng)濟，2019 （ 3） ： 20-23.

[2] 胡迪. 淺談BIM 技術在變電站設計中的應用[J].科學與信息化，2019 （ 2） ： 5-6.

[3] 張伯濤，丁敏，周瑞軍. BIM 技術及其在220kV 變電站設計和施工中的應用研究[J]. 建筑工程技術與設計，2018 （ 27） ： 1836.