馬俊鵬

摘要：創(chuàng)新方法作為工程設計的主要部分，貫穿于整個工程技術設計過程，工程設計創(chuàng)新方法主要包括集體激智機制、提問追溯，組合創(chuàng)新以及聯想類比等。我國智能電網及各種技術的應用，為輸變電工程設計創(chuàng)新管理提供了更多支持，做好輸變電工程設計創(chuàng)新管理工作，有助于輸變電工程施工的順利開展。

關鍵詞：輸變電工程;工程設計;創(chuàng)新管理

1輸變電工程設計理論

1.1設計原則

（1）遵循“安全可靠、技術先進、投資合理”的基本建設方針，結合工程實際情況及本階段的設計特點開展優(yōu)化設計，提升設計水平;（2）嚴格遵照國家土地政策，明確“土地為不可再生資源”，竟可能資源回收利用節(jié)約使用面積，時刻與城鎮(zhèn)規(guī)劃及周邊環(huán)境相協調;（3）根據有關規(guī)程規(guī)范的要求，站址與鄰近設施的相互影響必須滿足其規(guī)定條件;（4）貫徹國家對能源實行開發(fā)和節(jié)約并重的方針，推廣采用節(jié)能、降耗、節(jié)水、環(huán)保的先進技術產品，實現綠色電網建設;（5）按相關的工程標準設計;（6）結合工程項目設計要點，預先制定防控措施以增強電網抵御自然災害的能力，提高電網安全的供電可靠性;（7）根據閑置物資再使用計劃，結合工程實際情況將閑置物資利用。

1.2主要設計流程

輸變電工程的主要設計流程如下：第一步，進行可行性研究。根據施工項目所涉及的電力系統(tǒng)范圍及地域情況展開分析，討論目前的存在問題及潛在危險源。而后，通過電力規(guī)劃方案，結合負荷預測的結果對該區(qū)域未來的發(fā)展情況進行討論，以分析工程的建設必要性。第二步，分析需求?；诳尚行匝芯繄蟾?，結合經濟和社會的發(fā)展，對該區(qū)域地方電網的發(fā)展方向進行評估，確定工程建設的規(guī)模，進一步形成工程需求。第三步，設計線路路徑和變電站選址。視電網規(guī)劃和負荷預測情況而定，為接線和變電站做具體設計。第四步，主接線方案設計。根據輸電線路的分布和變電站設計，為電氣設備制定接線方案，在設計中還需考慮技術與經濟等問題，通過科學合理的評價模型確定最佳方案。第五步，設計二次方案。在一次方案設計的基礎上，設計合適的二次設備。第六步，基于設計，進行參數計算和設備的選型。

2輸變電工程設計創(chuàng)新管理

2.1輸變電工程設計創(chuàng)新的切入點

（1）創(chuàng)新工程設計。在電氣一次設計中，以裝配、綠色節(jié)能、暖通及水工和消防設計、機械施工等為出發(fā)點，考慮主接線、配電裝置及總平面布置、防雷接地、機械運輸等因素;在電氣二次設計中，優(yōu)化二次接地、光/電纜、信息技術和模塊化等內容。（2）創(chuàng)新新設備設計。在電氣一次設計中，優(yōu)化智能節(jié)能變壓器、開關柜與斷路器等;在電氣二次設計中，創(chuàng)新管理程序層、間隔層和站控層等方面。（3）創(chuàng)新新材料設計。在電氣一次設計中，創(chuàng)新外絕緣材料和接地材料;在電氣二次設計中，創(chuàng)新新型光/電纜、電纜防火封堵材料等。（4）創(chuàng)新線路電氣及線路結構設計。可以采用新型導/地線、金具、絕緣子與鐵塔材料等。輸變電工程涉及較多專業(yè)設計人員，在實際設計過程中，應協同各專業(yè)設計人員的工作，全面開展設計創(chuàng)新，從而達到設計過程、施工過程信息共享的目的。

2.2數字化三維設計線路選線

一般情況下，在輸電線路設計的過程中，選擇線路路徑主要是根據工作人員主觀經驗來進行的，通過數字化三維技術可以采取動態(tài)化的規(guī)劃思路將比較復雜的問題簡單處理，從而實現過程的優(yōu)化設計。如在線路比較長的工程中，線路經過的地形也會相對比較復雜，這就需要選線的精確性，而三維技術可以模擬多樣的復雜路線，實現選線的快速性和準確性，并對線路的設計進行優(yōu)化排序。首先進行起始點和終止點的選擇，然后通過數字化三維技術建立適量的地理信息，并對路障的緩沖半徑進行設置，數字化三維技術可以通過自動化技術對工程中所有線路的路徑進行優(yōu)選，并對可能會影響的輸電線路的村鎮(zhèn)、廠房和農田等進行分析，盡可能避開一些有障礙的地段。此外在線路設計中如果出現問題，系統(tǒng)會自動在短時間內發(fā)出警告，重新選擇路徑。另外設計人員通過數字三維技術進行設計可以大大降低工作的時間，提高工作效率和工作的精確度，在進行變電站站點選擇的時候還可以自動計算出所有選擇的范圍內最近的緩沖區(qū)距離。

2.3人工智能技術輔助物類甄別與地面高程信息處理

隨著科學技術的發(fā)展和對創(chuàng)新能力的需求，輸變電工程設計趨近人工智能化是一個不可阻擋的趨勢。目前，在輸變電設計過程中，人工設計有時是不可避免的。如若應用人工智能的相關技術，建立輸變電工程設計人工智能輔助體系，如建立以知識庫為基礎的深度學習模型，形成具有自主邏輯推理能力的智能自主設計系統(tǒng)，避免主觀因素影響設計質量，提高設計效率，減少人力物力資源的浪費。例如，輸變電工程設計以空間地理信息為基礎，綜合考慮多維度的地理信息進行最優(yōu)化設計。以輸電線路路徑選擇的設計為例，要綜合考慮居民影響、地理條件、人工與自然環(huán)境等各方面因素，確保線路選擇具備經濟性和穩(wěn)定性。因此對高精度衛(wèi)星圖片進行物類甄別，以識別出各類建筑物、山脈、耕地、河流、湖泊等不同特征的地形地貌，成為了智能路徑選擇的重點。利用基于深度學習的圖像識別技術對高清衛(wèi)片進行地形檢測、識別與分割，結合從衛(wèi)星圖片上獲取的高程數據信息，可以對高精度衛(wèi)星圖片進行智能物類甄別，智能判斷周圍物體的高度與種類，智能判斷輸電線路走向與周圍環(huán)境是否符合設計規(guī)范，以便于選出輸電走廊的最優(yōu)設計。而在變電站選址設計中，也可以應用相同技術，識別周圍環(huán)境種類，綜合考量輸電走廊的配合與環(huán)境設計規(guī)范，確定合適的變電站站址。隨著現代遙感技術的發(fā)展和多樣、快捷的商業(yè)遙感圖像數據的呈現，基于高清衛(wèi)星圖片的輸變電工程設計顯現出智能化的發(fā)展趨勢，利用高清影像數據進行輸變電工程的智能化設計，可以大大提高設計的效率和質量。

2.4絕緣配合設計創(chuàng)新

輸變電線路工程建設區(qū)域不僅涉及低海拔區(qū)域，還包括高海拔地區(qū)。高海拔地區(qū)與低海拔地區(qū)相比，其地理和氣候特征都存在較大差異，因此工程設計人員在進行輸變電線路設計的時候，不得直接套用常規(guī)低海拔地區(qū)的線路工藝技術和絕緣配合參數，需要親臨現場進行實地勘測，然后根據施工區(qū)域實際情況完成工程絕緣配合參數設計，在此過程中還要分析輸變電線路工程保護設備的屬性，獲取線路中工作電壓和過電壓的數值，結合工程運行維護費用和投資比例，完善工程絕緣配合設計。在絕緣配合設計過程中，設計人員要重點注意以下幾個控制要點，首先，工程設計人員要注重輸變電線路絕緣子型號和其片數的選擇，其次，要注重控制線路桿塔和輸變電導線之間的間隔距離控制。設計人員要明確系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下的電壓值，對于可能發(fā)生的雷擊跳閘或者過電壓跳閘等問題進行分析，確保絕緣配合設計科學合理。工程設計人員在設置空氣間隙距離的時候，要根據系統(tǒng)工頻工作電壓的實際電壓值實施控制，高海拔地區(qū)的耐雷水平不得超出平原區(qū)域，工程設計人員要做好過電壓保護和雷電保護設計。

3結束語

隨著用電負荷的不斷增長，為了滿足電力供應的大量需求，現今的電力系統(tǒng)向著復雜化，數據源多樣化的方向發(fā)展，通過復雜的網絡拓撲為用戶提供電力供應。建設輸變電工程是滿足地區(qū)電力需求的有效手段。施工管理理念、輸變電工程設計管理間聯系緊密，要對輸變電工程設計創(chuàng)新管理，以設計全過程為主，開展各階段創(chuàng)新管理工作。

參考文獻

[1]袁敬中，胡楚葉，陸亦齊，等.一種輸變電工程智能設計平臺[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2020，48（19）：97-105.

[2]裴愛根，戚緒安，王巍偉，等.輸變電工程全過程工程咨詢內容和管理工作流程研究[J].建筑經濟，2020，41（4）：17-22.

[3]袁兆祥，彭晶，安增軍，等.基于層級設計的輸變電工程數據存儲架構[J].沈陽工業(yè)大學學報，2019，41（6）：601-605.