探讨数字化技术在电力规划中的应用
江思进
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江思进,. 探讨数字化技术在电力规划中的应用[J]. 中国电力技术,2023.5. DOI:10.12721/ccn.2023.159684.
摘要:
数字化工程相比传统的工程设计存在较大的差异,前者比后者有很多的明显优势,在未来,数字化工程必然是各种生产企业工程设计的主流趋势。从工程公司的角度全面阐述数字工厂的建设,提出完整的数字化工程方案,并对数字化工程信息模型在工程全生命周期的应用进行详细阐述,对数字化模型的创新应用进行介绍,最后对数字化工程现阶段存在的问题以及未来的发展方向提出建议。
关键词: 数字化工程信息技术数字化移交
DOI:10.12721/ccn.2023.159684
基金资助:

1电力工程设计应用数字化技术的意义

(1)充分应用数字化技术,既能有效消除电力工程设计过程中的交流障碍、打破距离和时间等多项因素对电力工程整体发展的束缚,也能在整体设计期间加强设计人员之间的交流,对促进电力企业之间协同发展具有重要意义。

(2)在应用数字化技术期间,要求技术人员注重应用计算机网络优质资源,在不断强化电力工程设计人员和相关专业人员之间沟通的基础上,在有效交流辅助下,做好电力产品协同设计工作。

(3)在电力工程设计中应用数字化技术可以创造集体智慧和提升电力工程设计水平,为设计人员提供先进技术支持。

(4)在电力工程设计中应用数字化技术有助于构建完善的数字化系统,如通过正确应用数字化技术,结合电力工程在设计、施工进度、安全等多个方面的要求,制订科学合理的电力工程初期规划和施工建设方案。同时,运用数字化技术,也能够高效落实视觉传达设计,助力设计方案落地,以此来为推动电力企业安全生产和高效施工提供保障。

(5)在将电力工程设计要求与计算机辅助设计系统进行结合之后,充分应用数字化技术可以有效缩短电力工程设计周期,确定规范性设计流程。同时也能适当减少电力工程设计误差,逐步加快设计进度,从而防止消耗不必要的人力、物力、财力资源,帮助提升电力工程整体设计效率和质量。

2数字化工程方案

为了满足业主对数字化工程的高要求,提出一种数字化工程方案,该方案覆盖工程设计、采购、建造、移交、运维等工程全阶段,涉及勘察设计单位、施工单位、监理单位、业主单位等工程各参建方的协同参与。数字化工程方案应用于江西某百万机组工程,实现全厂区、全专业进行数字化设计,建造全过程实现数字化管控,并将全阶段的数字化成果完整移交给业主,为后续电厂的运维和管理提供支撑。在工程的设计阶段,由工程协同设计管理平台负责管控不同设计专业、不同设计平台和软件之间的协同设计。在工程的建造阶段,由工程建设管理平台负责管控工程各参建方之间的协同工作。两个平台共同创建出的工程信息模型(engineeringinformationmodel,EIM),通过数字化移交平台分阶段移交给业主,帮助业主及时了解工程建设情况,控制投资费用、掌握工程进度,辅助管理决策。数字化移交平台为工程参建方提供一个高效的信息共享平台,并为后续电厂的运维和管理提供重要支撑。工程竣工后,业主同时获得实际的物理工厂和虚拟的三维数字化电厂。

2.1整体框架

数字化工程的整体解决方案框架如图1所示。在工程设计阶段,由工程协同设计管理平台负责管控不同设计专业、不同设计平台和软件之间的协同设计。在工程的建造阶段,由工程建设管理平台负责管控工程各参建方之间的协同工作。两个平台共同创建出的工程信息模型,通过数字化移交平台分阶段移交给业主,帮助业主及时了解工程建设情况,控制投资费用、掌握工程进度,辅助管理决策。数字化移交平台为工程参建方提供一个高效的信息共享平台,并为后续电厂的运维和管理提供重要支撑。工程竣工后,业主同时获得实际的物理工厂和虚拟的三维数字化电厂,通过平台维护,实现物理工厂和数字工厂信息同步。

2.2平台组成

2.2.1工程设计协同管理平台

数字化协同设计管理平台是工艺及电控设计平台、机械布置设计平台、土建设计平台及其他数字化专业软件之间的集成。平台以工程过程文档、数据、模型的管理和使用为核心,以计划、任务、表单为驱动,以提交、审批、分发为协作方式,完成了工程的角色定义、流程定制、内容管理和过程控制,实现了全阶段、全专业的协同设计管理。设计平台包括三个子平台,包括以COMOS软件为基础的工艺系统、电控数字化设计平台,以PDMS软件为基础的机械布置设计平台和以Revit软件为基础的土建设计平台。建议数据中心,实现数据中心与各子平台间数据的双向贯通,进而实现各子平台间数据无缝交互、实时共享和高效协同,所创建的数字化模型精确,属性信息完整,工程出图内容全面、信息丰富、图例规范。

2.2.2工程建设管理平台

工程建设管理平台是一个信息集成、资源共享、功能强大的管理平台,包含了档案管理、计划管理、设备管理、物资管理、工程管理、质量管理、安健环管理、基建财务管理等管理模块。平台以计划管理为龙头,项目进度为主线,工程合同为核心,设备物资为基础,安全质量为保障,财务为稽核,办公自动化为手段,图纸档案为载体,覆盖电厂建设全过程。平台对工程合同、设备采购、工程施工进度及变更、工程质量、工程档案进行全面化管理,实现业主采购方、监理方、施工方及分包单位同一平台协同工作,用数字化手段协调参建各方的管理,为数字化移交提供支持。

2.2.3数字化移交平台

数字化移交平台基于内容管理数据库对模型文件、电子文件进行管理;基于关系数据库对设计对象、数据进行管理;用Navisworks插件,实现二、三维模型的展示与导航,并查看相关图纸及文档。在设计数字化移交的支撑下,数字化移交平台能够实现施工模拟、设备采购的可视化管理、与电厂资产管理系统(enterpriseassetmanagement,EAM)监控信息系统(supervisoryinformationsystem,SIS)集成,为电厂的建设、运行、检修、技改、可视化培训提供重要的数据支撑和开发平台。

3数字化工程优势

与传统二维设计相比,采用数字化协同设计,各专业在数字化环境完成各自的设计,并自动生成施工图和材料报表。施工图设计深度满足了工程的工厂化预制和现场施工要求,设计效率与质量大幅提升。数字化电厂系统集成了电厂各阶段数据和图纸,与图纸档案管理系统有机结合,提高了数据查询质量及效率,减少了人工投入,有效节省了管理运维成本。利用数字化技术,及时识别危险源、方案模拟、可视化安全交底等应用,提升项目安全控制能力,能帮助项目经理从容指挥控制生产,大幅提升精细化的管理水平,降低成本,实现应收尽收,减少管理人力物力。

4结束语

总之,数字化技术的出现,为电力工程设计人员创新设计方式和更新设计理念,提供了良好契机。在数字化技术的支持下,电力工程设计工程全面结合设计要求,紧跟时代步伐逐步向数字化和智能化方向发展,在有效解决电力工程设计问题的同时,能够推动我国电力行业向更加深远和全面的方向转变。

参考文献:

[1]张磊.变电工程数字化三维设计的深入应用[J].大众用电,2021,36(1):70-71.

[2]许乐天.电力工程设计中的电力系统规划设计现状及应用研究[J].河农机,2021(3):68-69.

[3]刘洋.电力工程设计与施工管理中常见问题分析[J].电气技术与经济,2021(1):54-55,58.

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