摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等先進(jìn)技術(shù)的不斷融入，智能電網(wǎng)不僅實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行的高效化、智能化和自適應(yīng)性，還極大地提高了能源利用效率和供電可靠性，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了強(qiáng)大的動力。面對智能電網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)場工程師須掌握先進(jìn)的數(shù)字化技能以應(yīng)對復(fù)雜多變的工作環(huán)境。本文闡述了智能電網(wǎng)技術(shù)對現(xiàn)場工程師能力的新挑戰(zhàn)，深入探討了智能電網(wǎng)時(shí)代背景下現(xiàn)場工程師數(shù)字化技能培養(yǎng)的關(guān)鍵路徑，旨在全面提升現(xiàn)場工程師的數(shù)字化素養(yǎng)，促進(jìn)智能電網(wǎng)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；現(xiàn)場工程師；數(shù)字化技能

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.076

中圖分類號：G 71；TM 7 " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " " " " " "文章編碼：1672-7274（2025）03-0-03

Exploration of the Digital Skill Development Path for Field Engineers

in the Era of Smart Grids

LIU Kaidi

（Lanzhou Resources amp; Environment Voc-tech University， Lanzhou 730021， China）

Abstract： With the continuous integration of advanced technologies such as the Internet of Things， big data， cloud computing， and artificial intelligence， smart grids have not only achieved efficient， intelligent， and adaptive operation of the power grid but have also greatly improved energy utilization efficiency and power supply reliability， injecting strong momentum into the development of the economy and society. In the face of the rapid development of smart grid technology， field engineers need to master advanced digital skills to cope with complex and changing working environments. This article elaborates on the new challenges that smart grid technology poses to the capabilities of field engineers， deeply explores the key paths for cultivating the digital skills of field engineers in the context of the era of smart grids， and aims to comprehensively improve the digital literacy of field engineers， promoting the rapid development and widespread application of smart grids.

Keywords： smart grid; field engineer; digital skills

隨著“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的推進(jìn)和智能制造的快速發(fā)展，智能電網(wǎng)已成為推動能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要力量。智能電網(wǎng)不僅實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用與靈活調(diào)度，還通過數(shù)字化、智能化技術(shù)極大地提升了電網(wǎng)的運(yùn)行效率和安全性。現(xiàn)場工程師作為智能電網(wǎng)建設(shè)的一線工作者，其技能水平直接影響到智能電網(wǎng)的運(yùn)行效率與穩(wěn)定性。數(shù)字技能涵蓋了數(shù)據(jù)采集、生成、建模、仿真、存儲、傳輸、通信等多個(gè)方面，是智能算法與工業(yè)制造深度結(jié)合的重要體現(xiàn)[1]。當(dāng)前，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷升級和應(yīng)用場景的日益拓展，對現(xiàn)場工程師數(shù)字化技能的需求也呈現(xiàn)出多元化、復(fù)雜化的特點(diǎn)。這要求我們在培養(yǎng)過程中，既要注重基礎(chǔ)理論知識的傳授，又要強(qiáng)化實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)；既要關(guān)注單一技能的提升，又要注重跨領(lǐng)域知識的融合與應(yīng)用。因此，如何有效培養(yǎng)現(xiàn)場工程師的數(shù)字化技能，已成為智能電網(wǎng)領(lǐng)域亟待解決的重要問題。

1 " 智能電網(wǎng)時(shí)代現(xiàn)場工程師的數(shù)字化技

能構(gòu)成要素

1.1 數(shù)據(jù)采集與分析

數(shù)據(jù)采集與分析是智能電網(wǎng)運(yùn)維管理的基石?，F(xiàn)場工程師須熟練掌握各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備（如傳感器、智能電表、遠(yuǎn)程終端單元等）的使用與部署方法，確保實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面地采集電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，他們還需具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，能夠運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，從海量數(shù)據(jù)中提取出有價(jià)值的信息，如負(fù)荷預(yù)測、故障預(yù)警、能效評估等。這不僅要求工程師具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)，還需了解電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律，能夠構(gòu)建合理的分析模型，為決策提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)建模與仿真

數(shù)據(jù)建模與仿真是優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)計(jì)、評估系統(tǒng)性能、預(yù)測未來趨勢的重要手段。現(xiàn)場工程師需掌握電力系統(tǒng)建模的基本理論與方法，能夠基于實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建精確反映電網(wǎng)特性的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，他們還需熟悉仿真軟件的使用方法，如電力系統(tǒng)仿真軟件（PSS/E、DigSILENT等）的使用方法，通過仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M不同運(yùn)行工況下的電網(wǎng)行為，驗(yàn)證優(yōu)化策略的有效性，為電網(wǎng)規(guī)劃、調(diào)度、保護(hù)等提供技術(shù)支持。這一技能要求工程師具備高度的邏輯思維能力和系統(tǒng)分析能力，能夠準(zhǔn)確把握電網(wǎng)運(yùn)行中的關(guān)鍵因素及其相互作用關(guān)系。

1.3 大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)

大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展為智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理與存儲提供了強(qiáng)大的支撐?，F(xiàn)場工程師需了解大數(shù)據(jù)的基本原理、處理流程及應(yīng)用場景，掌握大數(shù)據(jù)處理平臺（如Hadoop、Spark等）和數(shù)據(jù)分析工具（如Python、R語言等）的使用方法。此外，他們還需熟悉云計(jì)算技術(shù)，了解云服務(wù)的部署模式、安全機(jī)制及成本效益分析方法，能夠根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的云解決方案，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的云端存儲、處理與分析。這一技能有助于工程師更高效地處理大規(guī)模、復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，提高決策效率與準(zhǔn)確性。

1.4 物聯(lián)網(wǎng)與智能傳感技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)與智能傳感技術(shù)是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全面感知、互聯(lián)互通的重要基礎(chǔ)?，F(xiàn)場工程師需深入理解物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、協(xié)議與關(guān)鍵技術(shù)，熟悉各類智能傳感器的工作原理、性能指標(biāo)及應(yīng)用場景。他們需能夠設(shè)計(jì)并實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)解決方案，將大量分散的電網(wǎng)設(shè)備、傳感器等通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸與共享。同時(shí)，還需關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)安全問題，確保數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性與可靠性。這一技能使得工程師能夠構(gòu)建更加智能、靈活的電網(wǎng)系統(tǒng)，提升電網(wǎng)的自動化與智能化水平。

1.5 智能運(yùn)維技術(shù)

智能運(yùn)維技術(shù)是保障智能電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、提高運(yùn)維效率的關(guān)鍵?，F(xiàn)場工程師需掌握故障診斷、預(yù)測性維護(hù)、智能調(diào)度等智能運(yùn)維技術(shù)，能夠利用數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)算法，自動識別電網(wǎng)運(yùn)行中的異常情況，提前預(yù)測并預(yù)防潛在故障的發(fā)生。在故障發(fā)生時(shí)，能夠迅速定位故障源，制定有效的修復(fù)方案，縮短停電時(shí)間，減少經(jīng)濟(jì)損失。此外，還需了解智能電網(wǎng)的調(diào)度策略與優(yōu)化算法，能夠根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行狀況，自動調(diào)整發(fā)電、輸電、配電等各個(gè)環(huán)節(jié)的資源配置，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的最優(yōu)運(yùn)行。這一技能要求工程師具備高度的應(yīng)變能力和創(chuàng)新能力，能夠不斷適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)維的新需求、新挑戰(zhàn)。

2 " 智能電網(wǎng)時(shí)代現(xiàn)場工程師面臨的挑戰(zhàn)

2.1 技術(shù)復(fù)雜性增加

智能電網(wǎng)融合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等前沿技術(shù)，形成了一個(gè)高度集成、復(fù)雜多變的系統(tǒng)。這一趨勢直接導(dǎo)致了技術(shù)復(fù)雜性的顯著增加，對現(xiàn)場工程師的技術(shù)素養(yǎng)提出了更高要求。他們不僅需要精通傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)知識，還需深入理解并掌握這些新興技術(shù)的基本原理與應(yīng)用實(shí)踐。面對不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新設(shè)備，現(xiàn)場工程師必須具備持續(xù)的學(xué)習(xí)熱情，緊跟技術(shù)發(fā)展的步伐，通過參加培訓(xùn)、閱讀專業(yè)文獻(xiàn)、參與項(xiàng)目實(shí)踐等方式，不斷提升自己的技術(shù)水平。

2.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動決策

在智能電網(wǎng)時(shí)代，數(shù)據(jù)已成為電網(wǎng)運(yùn)營管理的核心要素?，F(xiàn)場工程師在決策過程中越來越依賴于數(shù)據(jù)的分析與挖掘，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)維、優(yōu)化調(diào)度和故障預(yù)測。然而，如何高效處理海量數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確提取有價(jià)值信息，并基于數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)決策，成為現(xiàn)場工程師面臨的一大挑戰(zhàn)。他們需要掌握數(shù)據(jù)分析的基本工具與方法，如統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等，以便從復(fù)雜的數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)隱藏的規(guī)律與模式。同時(shí)，他們還需具備批判性思維與決策能力，能夠綜合考慮多種因素，在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上做出合理判斷與決策。

2.3 運(yùn)維模式發(fā)生變革

智能電網(wǎng)的普及推動了運(yùn)維模式的深刻變革。傳統(tǒng)的運(yùn)維模式以人工巡檢、故障排查為主，而智能電網(wǎng)則強(qiáng)調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能診斷與自動修復(fù)。這種變革要求現(xiàn)場工程師不僅要具備扎實(shí)的專業(yè)技能，還需掌握先進(jìn)的運(yùn)維工具與系統(tǒng)。他們需要熟悉智能電網(wǎng)的監(jiān)控平臺與診斷系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)分析運(yùn)行數(shù)據(jù)、快速定位故障點(diǎn)并制定修復(fù)方案。此外，隨著自動化與智能化水平的提升，現(xiàn)場工程師的工作重心也將逐漸從直接操作設(shè)備轉(zhuǎn)向優(yōu)化系統(tǒng)性能、提升運(yùn)維效率等更高層次的任務(wù)。因此，他們需要不斷適應(yīng)運(yùn)維模式的變化，提升自己的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力。

3 "智能電網(wǎng)時(shí)代現(xiàn)場工程師的數(shù)字化技

能培養(yǎng)路徑

3.1 深化數(shù)字化認(rèn)知，構(gòu)建思維體系

在智能電網(wǎng)時(shí)代，現(xiàn)場工程師首先需深化對數(shù)字化的認(rèn)知，構(gòu)建起數(shù)字化思維體系。要充分認(rèn)識到智能電網(wǎng)不再是傳統(tǒng)電網(wǎng)的簡單升級，而是深度融合了信息技術(shù)、通信技術(shù)與電力技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)。通過學(xué)習(xí)智能電網(wǎng)的架構(gòu)、運(yùn)行模式及發(fā)展趨勢，理解數(shù)字化技術(shù)如何重塑電力生產(chǎn)、傳輸、分配和消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)。例如，認(rèn)識到大數(shù)據(jù)技術(shù)可對電網(wǎng)海量運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，挖掘潛在價(jià)值為決策提供精準(zhǔn)依據(jù)；云計(jì)算技術(shù)能實(shí)現(xiàn)電力資源的高效配置，提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。這種認(rèn)知不僅能激發(fā)工程師對數(shù)字化技能學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，更能促使他們在日常工作中主動運(yùn)用數(shù)字化思維去分析問題、解決問題，從傳統(tǒng)的電力運(yùn)維思維逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的數(shù)字化思維模式，為后續(xù)數(shù)字化技能的學(xué)習(xí)與應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的思想基礎(chǔ)。

3.2 夯實(shí)數(shù)字化基礎(chǔ)技能，打造操作根基

堅(jiān)實(shí)的數(shù)字化基礎(chǔ)技能是現(xiàn)場工程師開展工作的根基[2]。首先要熟練掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)及常用辦公軟件，如高效運(yùn)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，能快速對電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)與可視化呈現(xiàn)；運(yùn)用 Word 撰寫規(guī)范的技術(shù)文檔與報(bào)告，清晰闡述項(xiàng)目實(shí)施過程、成果及問題；借助PowerPoint制作生動直觀的演示文稿，用于技術(shù)交流與匯報(bào)。同時(shí)，要掌握基本的網(wǎng)絡(luò)知識，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、IP 地址分配、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)等，確保能夠順利搭建與維護(hù)智能電網(wǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定與安全。此外，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識，了解如何對電力數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、查詢與管理，為后續(xù)深入的數(shù)據(jù)挖掘與分析工作做好準(zhǔn)備。通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)與反復(fù)實(shí)踐，讓工程師能夠熟練操作各類數(shù)字化工具，為專業(yè)數(shù)字化技能的提升創(chuàng)造有利條件。

3.3 提升專業(yè)數(shù)字化技能，增強(qiáng)核心本領(lǐng)

專業(yè)數(shù)字化技能是智能電網(wǎng)時(shí)代現(xiàn)場工程師的核心競爭力所在。一方面，要精通電力系統(tǒng)仿真軟件，如 PSCAD、MATLAB/Simulink 等。利用這些軟件對電力系統(tǒng)進(jìn)行精確建模，模擬不同工況下電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，如分析新能源接入對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響，預(yù)測電力潮流變化，為電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)及故障排查提供科學(xué)依據(jù)。另一方面，掌握智能電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字化運(yùn)維技術(shù)[3]，借助設(shè)備管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，利用故障診斷軟件基于數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的早期預(yù)警與精準(zhǔn)定位，運(yùn)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程操作與維護(hù)，提高運(yùn)維效率與質(zhì)量。此外，地理信息系統(tǒng)（GIS）在電力領(lǐng)域的應(yīng)用也至關(guān)重要，工程師需學(xué)會利用 GIS 技術(shù)對電網(wǎng)地理信息進(jìn)行管理與分析，輔助線路規(guī)劃、巡檢路徑優(yōu)化等工作，提升電網(wǎng)運(yùn)行管理的精細(xì)化水平。

3.4 培養(yǎng)數(shù)字化綜合素養(yǎng)，促進(jìn)全面發(fā)展

智能電網(wǎng)的復(fù)雜性決定了現(xiàn)場工程師不僅要有扎實(shí)的數(shù)字化技能，還需具備良好的數(shù)字化綜合素養(yǎng)。數(shù)據(jù)分析與決策能力是關(guān)鍵，面對智能電網(wǎng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，工程師要學(xué)會運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘算法、機(jī)器學(xué)習(xí)模型等技術(shù)，從數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息，預(yù)測電網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)、負(fù)荷變化趨勢等，為運(yùn)維決策提供數(shù)據(jù)驅(qū)動的支持。項(xiàng)目管理能力同樣不可或缺，在參與智能電網(wǎng)數(shù)字化項(xiàng)目時(shí)，能夠科學(xué)制定項(xiàng)目計(jì)劃，合理調(diào)配資源，把控項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量與成本，確保項(xiàng)目順利實(shí)施。此外，還需具備良好的溝通協(xié)作能力，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)建設(shè)涉及多個(gè)部門，工程師要與不同專業(yè)背景的人員協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)信息共享與高效溝通，共同推動智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行與持續(xù)發(fā)展。通過培養(yǎng)這些綜合素養(yǎng)，使現(xiàn)場工程師能夠更好地適應(yīng)智能電網(wǎng)時(shí)代的工作要求，成為全面發(fā)展的復(fù)合型人才。

4 " 結(jié)束語

智能電網(wǎng)時(shí)代，現(xiàn)場工程師不僅是電網(wǎng)設(shè)備的安裝與維護(hù)者，更是智能系統(tǒng)的調(diào)試與優(yōu)化者。他們需要具備扎實(shí)的電力專業(yè)知識，同時(shí)掌握先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，能夠熟練運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等手段對電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障分析和優(yōu)化調(diào)度。隨著技術(shù)的不斷革新與應(yīng)用場景的日益復(fù)雜，現(xiàn)場工程師需要具備全面、深入的數(shù)字化技能，以應(yīng)對智能電網(wǎng)帶來的新機(jī)遇。智能電網(wǎng)時(shí)代下，現(xiàn)場工程師從深化數(shù)字化認(rèn)知出發(fā)，逐步構(gòu)建起思維體系，通過夯實(shí)基礎(chǔ)、提升專業(yè)技能，進(jìn)一步培養(yǎng)數(shù)字化綜合素養(yǎng)。這一系列的技能培養(yǎng)路徑，助力工程師從傳統(tǒng)運(yùn)維思維轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化思維，掌握各類技術(shù)與工具，在復(fù)雜多變的智能電網(wǎng)領(lǐng)域成為具備核心競爭力的全面發(fā)展復(fù)合型人才，推動行業(yè)不斷前行。

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