引言

近年来，随着大数据、人工智能、移动互联网、边缘计算、边缘云协作、数字双胞胎、知识地图等技术的快速发展，为解决现有电力设备管理模式的上述缺陷提供了新的思路。为此，本文首先从电力设备健康管理和智能运行维护的基本特点出发，阐述了电力设备的数字化和智能转型，以及电力设备健康管理和智能运行维护发展的新需求。在此基础上，提出了新的电力设备健康管理模式和智能运行维护框架，结合云协作、数字双胞胎、知识地图等技术，实现了电力设备健康状态的智能感知、智能分析、预警和保护功能。

介绍和构建新电力系统的意义

一是装机和功率主体逐渐成为新能源；二是终端能源消费的电气化；三是高效开发利用新能源，实现负荷友好接入；第四，系统运行机制发生了深刻变化。未来形成的新型电力系统是传统电力系统的跨越式升级，可以从多个维度来理解。“十四五”现代能源体系规划明确提出，推进新电力体系建设，加快绿色低碳能源转型，建设新电力体系具有重要意义。高比例的新能源开发是新电力系统的重要建设方向，有助于加快人民对绿色能源的迫切需求，帮助构建高质量的经济发展格局。新电力系统的建设能够适应全球能源技术进步的趋势，是我国电力系统升级转型的必然要求，有助于推动电力技术创新，解放和发展电力生产力。提出“双碳”目标是我国贯彻新发展理念的重要举措。新电力系统的建设有助于我国迅速进入脱碳轨道，尽快实现低碳化发展。近年来，智能、数字电力电子技术的广泛发展和应用，能源互联网概念的升级和深化，电力系统技术形式的不断改革，新电力系统的建设有助于电力行业积极适应变化，迎接影响，加快高质量发展，占据全球行业竞争的制高点。目前，我国正处于社会发展的快车道上，能源需求量大，能源需求质量高。新电力系统的建设有助于确保国家能源供应，促进“双碳”目标的如期实现。

2新型电力系统概述

新能源在发电侧的比重逐年增加，发电形式逐渐从以往各种能源的简单叠加演变为基于复杂多能流网络协作的多能源互补模式。在电网方面，电网的主要形式呈现出主电网和微电网的协调发展，交流电网、直流电网和交流混合电网共存，变电站和储能电站、新能源发电模块、负荷模块、数据中心等深度集成特点，设备端主要是电力电子新型电力设备，输电线路的传输模式由单一的交流和直流传输演变为多种传输模式。在负荷方面，能源需求呈现多元化、多应用场景融合的新形式，对减少电网投资、促进电网灵活消耗新能源、解决未来新能源接入带来的随机波动具有重要意义。随着新能源新电力系统的建设和发展，表现出清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动，但也面临新的挑战，如电力设备智能运行维护呈现新形式、新电力设备缺乏实践分析、设备状态信息多元化等复杂特点。以光伏发电为例，具体表现为：1）缺乏直观反映电站运行状态的数据指标，导致电站运行维护工作无法客观评价；2）传统的电力监控软件不能满足光伏发电的特殊生产要求，设备故障频繁，安全风险较大；3）电站运行维护人员缺乏专业知识，日常管理不科学，不规范。针对上述新型电力系统的新模式，基于人工智能、大数据分析等技术的智能运维模式对实现智能预警诊断、故障定位、健康监测和状态评估，促进系统安全、可靠、高效运行具有重要意义。因此，迫切需要探索电力设备在电力系统复杂运行条件下稳定健康发展的新机制，促进电力设备的数字化、智能化转型。

3支持新电力系统建设的智能电力发展路径

3.1提高信通智能运营能力

运行监控全景化。通过实时采集基础设施和硬件设备的运行状态、系统资源的使用、业务运行数据、用户感知指标等数据，从不同角度展示可视化内容，实现公司运营管理范围内信息通信系统和网络安全运行情况的全面感知、故障准确定位和应急一键处置。提高情况监控深度和广度，提高静态数据更新频率，提高监控系统智能化水平。操作维护自动化。通过各种运维工具的整合和再利用，实现关键运维信息、配置信息、漏洞缺陷等数据的收集、挖掘和共享，实现日常检查、基线检查、配置管理、备份管理等运维操作的自动实施和在线控制，运维从平台化、数据化向自动化、智能化演变。加强运维自动化水平，提高资源维护信息化水平，提高决策分析智能化水平。智能客户服务。在新的电力系统下，信息通信面临着各种各样的客户服务需求，需要整合和规范信息通信客户服务窗口，通过业务流程，进一步促进人工智能技术的应用，提高用户的获取感。丰富客户服务入口渠道，加强客户信息管理，深入挖掘客户服务数据，结合机器学习和大数据技术，总结用户常见问题，形成知识库，提高客户服务业务的智能水平。

3.2电力设备维护策略

电力设备的维护策略主要分为事后维护、预防性定期维护、预测性维护等。事后维护是针对设备故障后的维护。由于故障会对其性能造成一定的影响，这种维护方法会在一定程度上降低系统运行的可靠性。预防性定期维护是人工制定维护计划的一种维护方法。这种维护方法主观性强，过于理想化，会造成过度维护或过度维护的问题，影响系统的整体维护效率。而基于状态信息的预测性维护方法的出现，为解决事后维护和定期维护提供了便利，因此引起了广泛的关注。现有设备维护方案的制定主要基于设备的状态信息，通过分析设备的可靠性、预测设备的故障率或剩余寿命来判断是否维护，然后在考虑维护成本或风险的基础上优化维护策略。但对于多设备复杂系统的维护，设备之间或设备故障之间存在一定的耦合相关性，存在维护优先级的确定和维护资源的冲突。因此，研究设备故障关系、动态维护资源优化调度方法、设备相关性（包括经济相关性、结构相关性、故障相关性、设备退化量相关性等）。、退化-影响竞争失效、可靠性、可用性、维护成本等多属性决策的系统动态组合维护策略是未来电力维护领域的研究重点。

结束语

要实现碳达到峰值、碳中和的目标还有很长的路要走。建立以新能源为主体的新型电力系统是必然要求。这是一个复杂的大型系统工程，需要对整个产业链的大力投资。未来我国电力系统将发生历史性变化，最终实现能源产业的高质量发展。通过对新电力系统建设过程中源网负荷三侧面临的挑战的分析，提出了加强电源侧协调优化、创新电网侧结构形式、提高负荷侧电力弹性的相关建设路径和建议，为尽快实现“双碳”目标提供理论基础。