引言
核电厂电气系统需要实现发电、变电、输电、配电、用电等多种功能，内容复杂，包括多个电压等级，系统及设备数量多、种类多，而电气故障往往瞬时发生。在保证核安全以及减少非停的前提下，故障分析与排除需在最短时间内完成，运维难度大，基础数据不足，对运维人员技术要求高，对运维经验依赖性强。当前核电厂电气系统数字化、智能化水平较低，数据采集不足，亟需系统性规划提升。
1智能化技术的基本思想
这一概念是模拟人的思想来对事物进行评定或者分析，并能给予独立的运行和控制，智能化技术的运用环节主要集中于计算机技术、完善传感技术、全球定位技术等跨学科运用。当前阶段，智能机器人中智能化技术已经得到了充分发展，与此同时成效非常显著，可以实现智能化整体运行。随着智能技术的深入，它的优点在于节约能源和环境。改进作业条件，减轻作业强度，加深作业品质及作业成效。设备更稳定，维修投入减少。
2核电厂电气智能化系统的特点
2.1智能化技术推动了无人化产业的发展
当前，智能化技术在电气工程行业中广泛应用，有效地减少了人力的使用，尤其是设备操作人员数量显著下降，从侧面角度强化了设备的稳定性。例如，引入智能化技术后，电气工程设备可在网络技术的支持下进行远程控制，如此一来，操作人员只需要进行简单的屏幕控制即可，最大程度上提高了设备的响应速度。另外，由于智能化技术可远程遥控，所以操作人员的安全性得到了保障，尤其是5G技术的结合，进一步提高了设备的工作效率，完成了无人化产业的发展，这是未来电气行业发展的必然趋势。
2.2智能化技术无需控制模型
对于控制系统来说，智能化技术优势显著，主要体现在打破了模型设计的约束。一般来说，传统的电气工程控制系统必须以模型设计为基础，如果模型设计出现变化，其对应的控制系统就会失去作用。智能化技术强调的是系统的精确控制，并能够对变化的模型设计做准确的处理，从本质角度提高了系统的可控性。由此可见，智能化技术的系统控制不需要模型设计，其控制效果更为精确，符合时代的发展需求。
3核电厂电气智能化系统需求
3.1智能化总体要求
（１）兼顾安全性和经济性。要以核安全文化统领智能化建设，对于智能化技术在核电厂运维中的融合应用，首先需要进行全面分析、科学评估，在确保运行稳定、设备安全、信息安全、经济性提升的前提下开展应用。（２）适用性和先进性并重。要以业务实际需求为牵引，在重点应用场景依托成熟智能化技术减少人工操作，提高干预准确性，完成数据积累，实现经验反馈，促进核电厂安全和经济绩效提升。（３）统筹规划，分步实施。设计阶段做好核电厂智能化发展顶层设计，以信息化和数字化奠定智能化基础，保障数据通信与系统互联，采用模块化功能架构，分阶段选择性实施，并保留功能扩展的余地，稳妥推进核电厂智能化技术发展。
3.2智能化系统平台
核电厂智能化系统应通过采用先进的自动化、数字化技术手段，提升电厂控制系统的智能化水平，广泛采用智能模拟量仪表及智能执行机构，获取尽可能丰富的设备状态数据，显著提升电厂状态感知能力，实现不同运行工况下的智能诊断、发展走向预测及维修策略推荐等功能。智能化系统平台可实现全厂各区域、各专业信息交互功能，综合信息的获取及应用是提升核电厂运维智能化水平的基础，电气智能化系统是全厂智能化系统的有机组成部分。
3.3厂用电率控制与节能需求
核电厂应建立健全能源管理体系和节能、降耗、减排统计监测体系，对各类能源消耗实行分级分类计量，建立健全能源消耗原始记录和统计台账，实行节能、降耗信息报告与考核制度。加强设备管理和维修管理工作，需建立节能工作责任制，探索推行责任区能耗定额管理，在确保核安全的前提下，重点关注重要用能设备（如主泵、主给水泵、循泵、变压器等）的运行模式优化与节能技术改造，加强大修节能管理，制定大修节能技术方案。为此，核电厂需组织开展全厂及各分项的能耗数据统计分析，为制定实施节能降耗计划奠定基础。传统的抄表方式及报表数据难以满足节能管理要求，智能化用电管理已成为降低能耗提升节能管理水平的重要手段。
3.4状态监测及安全需求
核电厂电气系统数量多，需要监测的电气参数更多，由于核电工艺的特殊性，对于汽轮发电机组、主变压器、高压断路器、大容量电机等设备的健康状态监测更为关注。电力设备状态监测同样需要应用大数据技术，大数据对电力设备状态监测的提升主要体现在大数据关键技术、大数据思想方法和大数据算法三个层面。核电厂中变配电设备、继电保护装置、电缆等设备与在电力系统、常规火电中所使用的设备结构大致相同，系统接线形式相似，因此在核电厂电气智能化建设中可以充分借鉴已经过验证的成熟技术，但仍有一些特殊之处需加以注意。如某电厂换料大修期间，执行正常母线电源顺切试验时，由于备用电源进线开关合闸闭锁回路电磁铁故障，致使未能按照备自投逻辑自动合闸，正常供电母线失电，其下游所带应急母线也失电，造成应急柴油发电机组启动。该事件虽然发生在大修期间，未造成严重后果，但分析其原因可知，条件不变的情况下，即使在运行状态也并不能阻止事件发生。经检查，事件直接原因为合闸闭锁电磁铁长时间服役运行导致老化损坏，事件过程中未出现人员操作失误情况。事件处理结果为更换合闸闭锁电磁铁备件，加强预防性维修管理，对临近寿期的电气设备元器件采取保守措施提前更换。电气设计同样需要加强状态监测意识，改进状态监测设计，在智能化系统中实现更加全面的状态监测和预警，提升运维安全水平服务。
3.5维修及事故处理需求
核电厂为保证安全稳定运行，重要辅机均配备了备用设备，在工作设备故障时自动投入。此时，快速找出故障原因并进行维修，以便恢复辅机备用的功能，就成为维修人员的重要任务。为达成这一目标，电气设计需要修改综合报警的方式，明确报警的指向性，广泛采用微机型保护装置，帮助维修人员快速定位故障、分析故障，这些改进是智能化的前置基础工作。电气智能化系统应具有故障统计分析功能，在故障原因分析的基础上提供预防性维修建议。为保障人身安全、防止短路接地等事故发生，在配电装置配备的五防联锁基础上，电气智能化系统还需提供更大范围或非常态五防安全措施。
结束语
核电厂电气智能化系统在实际生产和管理工作中存在多方面需求，仍有待进行深入细致的研究挖掘。电气设计需要首先改进当前信息化、数字化不足的状况，作为智能化系统实施的基础。坚持需求牵引并致力于效益提升，将帮助电气智能化系统更快推进；充分利用成熟技术，采用开放型系统和模块化架构，将有利于降低系统成本，促进尽快落地产生示范效应。
参考文献
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