中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司 羅海泉

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力建設工作日益受到重視，在電力工程的具體實施中，緊密結(jié)合設計和設計目標，充分利用數(shù)字技術(shù)，有效地解決了傳統(tǒng)的電力設計與統(tǒng)計方法問題，滿足新時代電力設計及統(tǒng)計發(fā)展的需要。針對現(xiàn)階段人們生活向著數(shù)字化方向發(fā)展的情況，作為傳統(tǒng)的能源行業(yè)也必須要緊跟社會的發(fā)展步伐，與當前時代發(fā)展環(huán)境相契合，與此同時充分利用最新的技術(shù)，以此提高自身的發(fā)展空間，其中還包含與電力相關的工程以及企業(yè)。而數(shù)字技術(shù)在電力工程設計過程當中，占有絕對的優(yōu)勢，能夠有效推動電力工程設計工作的創(chuàng)新，與此同時還有利于電力工程設計工作向著智能化數(shù)字化方向發(fā)展，以此保證電力工程設計能夠符合當前需求。

1 電力工程設計應用數(shù)字化技術(shù)的意義

一是在電網(wǎng)建設中，充分運用數(shù)字技術(shù)可以有效地克服交流障礙、跨越距離、跨越時空等諸多制約電力項目總體發(fā)展的制約，同時還可以增強在整個設計階段的交流，有利于推動電網(wǎng)公司的協(xié)調(diào)發(fā)展。

二是在運用數(shù)字技術(shù)的過程中，技術(shù)人員要重視運用電腦網(wǎng)絡的高質(zhì)量的資料，加強與電力工程師及有關專家的溝通，并以有效的通訊協(xié)助。搞好電力系統(tǒng)協(xié)作的工作。

三是將數(shù)字技術(shù)運用于電力工程的設計，既能激發(fā)人們的集體智力，又能提高電力工程的設計水準，又能為廣大的設計者帶來新的技術(shù)支撐。

四是將數(shù)字技術(shù)運用到電力工程設計中，有利于建立一個完整的電力工程體系，如正確運用數(shù)字技術(shù)，并根據(jù)設計、施工進度、安全等多個因素，制定出一套科學、合理的施工計劃。同時，通過數(shù)碼技術(shù)，還可以有效地實現(xiàn)可視化的傳播，幫助實現(xiàn)項目的實施。從而為推進電力公司的安全、高質(zhì)量建設工作奠定基礎。

五是在將電氣工程的設計需求與CAD相融合的基礎上，將數(shù)字技術(shù)的全面運用，能有效地減少電力工程的開發(fā)時間，并制定出規(guī)范的設計程序。同時還可以降低電網(wǎng)的設計錯誤，使其逐漸加速，避免不必要的人力、物力、財力資源的浪費，有助于提高整個電網(wǎng)的設計工作的效率與品質(zhì)。

2 數(shù)字化技術(shù)在電力工程設計中的應用

2.1 電力工程設計中的應用

2.1.1 應用網(wǎng)絡技術(shù)獲取電力設計數(shù)據(jù)

在數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展背景下，網(wǎng)絡技術(shù)在電力行業(yè)發(fā)展中占據(jù)重要地位。為了保障電力工程設計更符合社會發(fā)展背景，需要設計人員充分利用網(wǎng)絡技術(shù)平臺，落實好數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作。基于信息化時代背景時代下，電力工程設計人員應創(chuàng)新理念，根據(jù)時代需求優(yōu)化理念，完善數(shù)字化技術(shù)在工程設計中的應用，為現(xiàn)代化電力發(fā)展清除障礙。明確設計目標后，重視可持續(xù)原則，基于長效發(fā)展為目標。在收集數(shù)據(jù)信息的過程中，應提高對于網(wǎng)絡技術(shù)價值的重視。在電力工程運行期間，需要將當前電力設備技術(shù)發(fā)展情況與相關數(shù)據(jù)信息相結(jié)合，以此保證電力設施能夠滿足不同的人群需要[1]。以實際需求為基礎展開數(shù)據(jù)收集工作，如此一來能夠在確保數(shù)據(jù)真實程度的同時，保障電力工程設計的可行性。通過網(wǎng)絡技術(shù)手段能夠在數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息中高效尋找出重要的信息數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡技術(shù)平臺為基礎，提升數(shù)據(jù)信息采集工作的精準性。如此一來能夠確保在采集數(shù)據(jù)信息的同時，保證數(shù)據(jù)的完整程度，提高數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)性，強化數(shù)據(jù)的發(fā)掘能力，嚴格按照相關標準執(zhí)行，確保電力工程設計的完善度。

2.1.2 創(chuàng)新電力數(shù)據(jù)庫，防止出現(xiàn)誤差

在進行電力工程設計工作時，一旦設計數(shù)據(jù)信息的參數(shù)出現(xiàn)誤差，將會影響后續(xù)設計工作的展開，由此致使設計效率以及設計質(zhì)量大幅下降。為了解決這一問題的出現(xiàn)，必須將當前網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展與其結(jié)合，建立健全數(shù)據(jù)篩選分析工作。電力企業(yè)能夠保障社會大眾生活需求，設計時應考慮到大眾對電力的需求。在設計過程中，充分考慮對電力工程有利的環(huán)境，減少對周邊環(huán)境的破壞[2]。同時，在設計過程中，融合智能化理念，提升電力工程設計質(zhì)量。電力工程建設對于電力行業(yè)發(fā)展有重要意義，設計階段確保理念與社會發(fā)展響應，以長遠的目光看待電力工程發(fā)展，為工程設計未來發(fā)展轉(zhuǎn)型贏取更多的空間。

首先，應構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫，為后期電力工程設計工作展開提供有效的數(shù)據(jù)信息，以此保證篩選工作高質(zhì)量進行。與此同時，技術(shù)人員在這一過程中，必須以合格的創(chuàng)新意識要求自身，以數(shù)據(jù)信息來源為基礎進行有效的篩選工作，確保設計的科學有效性；其次，完善數(shù)據(jù)分析工作內(nèi)容，確保數(shù)據(jù)參數(shù)的科學合理，這一工作一方面能夠降低數(shù)據(jù)誤差的出現(xiàn)，確保數(shù)據(jù)信息高質(zhì)量；另一方面針對電力工程運行工程中所涉及的各項數(shù)據(jù)信息，科學的選擇能夠確保數(shù)據(jù)信息的合理化。對于數(shù)據(jù)信息庫來說，實際運行必須以需求為主，確保數(shù)據(jù)信息的合理化，這對于降低人為誤差具有極其重要的影響。

2.1.3 做好軟硬碰撞檢測工作

電力工程設計過程中，涉及變電站、直流換電站等多方面設計，只有保證設計方案切實可行，才能夠有效推行后期建設工作的展開。在規(guī)劃施工項目之后，需要進行深度的研究，這也關乎電力工程后續(xù)工作能否順利進行，對于整體工程的設計質(zhì)量有著直接的影響力。其中，所謂的硬碰撞檢測是指對于實體模型的檢測，同時其中所涉及的專業(yè)影響要素眾多，尤其是對于變電站等專業(yè)領域的實際應用，能夠獲得更為理想的效果；而軟件檢測碰撞則是指不同工作之間的差異性，尤其是在設計軟碰撞檢測模型實體時，不同的模型之間必須要保持一定的距離。隨著當前我國電力工程的不斷發(fā)展壯大，變電站的防雷檢測以及電氣檢測校對等工作，都已成為軟碰撞檢測模型[3]。與此同時，結(jié)合現(xiàn)階段電力應用的實際現(xiàn)狀，可以明確無論是換流站設計還是軟碰撞設計過程中，都應達到良好的預期效果。

此外，由于電力設計還涉及更多空間，需要保障工程有效開展的同時，能夠使用軟碰撞的方式優(yōu)化，確保電力線路合理設計，完成交叉跨越檢測工作。如在某配電工程中，利用數(shù)字化技術(shù) Bentley 能夠根據(jù)工程中包含的建筑，對建筑結(jié)構(gòu)以及整個區(qū)域內(nèi)的路線進行合理規(guī)劃?；诠こ套詣舆B線，科學繪制路線，并生成線路徑（如圖1所示）。根據(jù)圖中圓點位置，能夠確定分桿塔設立位置以及分布的距離。精準呈現(xiàn)線路設計成果，方支持數(shù)據(jù)查詢與瀏覽，提高設計的準確性。結(jié)合道亨三維線路設計平臺，能夠根據(jù)實際設計信息，自動對環(huán)境進行計算，并給予直觀展示，使工程成果精度提升。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)管控圖

2.1.4 精細化智能設計

在設計輸變電站期間，設計人員需重視安全距離的管控。一般來說，傳統(tǒng)的設計是以人工計算安全距離為主要手段。即使能夠確保距離參數(shù)符合預期，但是為了保證安全距離，一般都會蠶蛹犧牲一部分建筑的方式為代價。有效利用數(shù)字化技術(shù)手段，建立基本模型，將距離控制在安全范圍之內(nèi)，以此提升智能設計的收益。除此之外，在對電力工程進行設計的過程中，必須將防雷設施放在優(yōu)先考慮的重點內(nèi)容，以此確保電力系統(tǒng)的安全性。

相關設計人員必須利用智能設計的相關參數(shù)，將防雷的范圍清晰化。保證工作人員能夠?qū)⒎秶鷧?shù)進行精準復檢，以此保障設計的質(zhì)量符合預期要求。對于電力工程設計而言，數(shù)字化技術(shù)的最強優(yōu)勢在于保證設計過程的精準性。其與傳統(tǒng)的設計圖紙相比較，能夠在確保設計完善的基礎上，合理利用三維技術(shù)對圖紙的細節(jié)進行有效利用，如此一來將有利于設計人員及時審查。

2.1.5 優(yōu)化實體模型設計

對于電力工程設計而言，實際構(gòu)建軟件平臺時，依靠數(shù)字化技術(shù)能夠保障數(shù)據(jù)準確性。充分利用技術(shù)為核心，挖掘和勘測信息，發(fā)揮技術(shù)的輔助性作用。同時，實現(xiàn)軟件與信息接口的整合，將各項軟件整合在一起，提升設計效率。除了保障數(shù)據(jù)挖掘外，還需要利用先進技術(shù)手段，在保證工程線路明確的同時，提高信息綜合統(tǒng)計效率，將與電力工程下相關的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作更為精細化，有助于設計時構(gòu)建立體化的場景?？梢哉f數(shù)字化技術(shù)對于電力工程的意義在于，能夠利用先進技術(shù)保障電力系統(tǒng)布局合理，減少各項影響因素對電力工程發(fā)展的束縛，依據(jù)三維設計平臺，對電力工程進行設計。結(jié)合當前先進的測繪技術(shù)，采用傾斜攝影測繪的方式，構(gòu)建更精準的工程設計方案。通過精細化操作，提高外業(yè)勘測數(shù)據(jù)的準確性，避免了以往三維場景與真實場景存在的差異。有效實現(xiàn)外業(yè)勘測與實際地理信息數(shù)據(jù)融合，建立線路與建筑之間的三維關系，構(gòu)建合理的三維場景，保證電力工程設計的準確性。數(shù)字電廠與傳統(tǒng)的物理工廠相比較具有明顯優(yōu)勢。

2.2 電力工程安全設計中的應用

2.2.1 電力工程安全設計的要點

一是在對電力工程進行安全設計的過程中，必須確保安全管理策劃的完善性。一般來講，就是建立健全完整的組織機構(gòu)，明確當前崗位的職責體系，而后再進行系統(tǒng)化的流程管理，對風險識別以及預警機制進行提前感應，重視安全基層的建設，以此保證在出現(xiàn)安全問題的第一時間，無論是對事故現(xiàn)場還是相關負責人員都進行有效的工作反饋，控制事故所帶來的一系列損失，與此同時，對所有的工作人員展開系統(tǒng)化的安全培訓，降低人為事故的發(fā)生概率。

二是設計更為標準化的作業(yè)方案，將電力工程投入實際使用過程時，由于人為作業(yè)所導致的安全問題出現(xiàn)可能性較高，因此在進行相關設計時，設計者應以降低人為事故發(fā)生的可能性，以標準化的作業(yè)方案為基礎，對相關工作人員展開系統(tǒng)化的培訓。

2.2.2 電力工程安全設計的數(shù)字化技術(shù)應用

在展開電力工程設計工作初期，需適當明確工程安全相關設計重點內(nèi)容，并且利用數(shù)字化技術(shù)對于當前電力工程進行適當優(yōu)化，建立完善三維模型。保證相關負責人在對具體情況進行摸查之后，能夠以安全管理為基礎，重點提出當前設計中所出現(xiàn)的不足之處，保證工程設計環(huán)節(jié)的科學合理。通過對三維模型進行觀察，能夠發(fā)展當前設計內(nèi)容存在局部的缺陷，針對這一情況應及時通知設計人員，并且在進行設計的具體位置上根據(jù)風險內(nèi)容標記提醒。除此之外，以安全設計中所提出的事故反饋為基礎，利用數(shù)字化技術(shù)，在工程設計工作展開之前，制定出系統(tǒng)化的內(nèi)容規(guī)劃。以往的反饋流程，一般會根據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)的事故災害，要求現(xiàn)場施工人員對事故進行及時的處理反饋，從而最大限度減少現(xiàn)場的損失。如果施工現(xiàn)場的工作人員無法第一時間發(fā)現(xiàn)問題所在，將會導致無法控制的后果出現(xiàn)。通過數(shù)字化設計工作，利用軟件清楚地分析出存在的隱患節(jié)點。并建立完整的數(shù)字化安全反饋機制，不影響電力系統(tǒng)運行的基礎上，構(gòu)建整套系統(tǒng)，降低事故發(fā)生后的損失。

3 數(shù)字化技術(shù)在電力工程設計中所能發(fā)揮的作用

一是將數(shù)字技術(shù)運用于電力工程設計，能有效地降低設計團隊溝通的壁壘。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設計中，圖紙的技術(shù)交換一直是設計團隊最主要的工作，然而電力系統(tǒng)的設計不僅僅包括了電路的設計，還有土建的設計，所有的設計人員都要根據(jù)圖紙來進行設計，傳統(tǒng)的圖紙?zhí)^煩瑣[4]。但在數(shù)字技術(shù)的幫助下，這些問題都能得到有效解決，通過相應的軟件，可以將所有的圖紙都變成電子版，便于隨身攜帶，還可以進行網(wǎng)絡通信，不需要考慮距離的問題，也可以快速地進行數(shù)據(jù)采集。

二是在電力系統(tǒng)的設計中，采用數(shù)字技術(shù)能有效地減少人為錯誤的發(fā)生。以BIM作為一種建筑仿真軟件，在進行電力項目的土建設計時，由于其自身的復雜性，往往會導致設計人員因工作量過大而導致的人為錯誤，因此傳統(tǒng)的設計團隊往往會重新檢查圖紙，以確保設計的準確性。而應用BIM軟件后，該軟件將自動解決問題，在理論上不合理的情況下，可以防止或提醒設計者，從而大幅提升精準度，減少人力資源的損耗。

三是對于電力工程設計工作而言，數(shù)字技術(shù)能夠集中設計人員的能力，強化設計初期各個環(huán)節(jié)之間的關聯(lián)性，加強對設計工作內(nèi)容的追溯。

綜上所述，數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)為電力工程提供新契機，有助于電力行業(yè)新時期更進一步發(fā)展。借助先進技術(shù)優(yōu)化工程設計，推動電力工程智能化發(fā)展，造福社會和人們。在電力工程中，數(shù)字化技術(shù)的應用為其發(fā)展起到了一定的促進作用，同時也可以使得電力行業(yè)不斷實現(xiàn)發(fā)展和進步。先進技術(shù)的有效應用，可以對工程設計予以優(yōu)化，使電力工程可以朝著智能化的方向不斷發(fā)展。在電力工程中的各個環(huán)節(jié)中，先進設計理念和技術(shù)的有效應用，為電力企業(yè)的發(fā)展也起到了一定的促進作用。數(shù)字化技術(shù)的有效應用，可以使得設計的效益得到有效的提升，電力環(huán)境也更加的理想化，有一定的技術(shù)支撐存在于電力工程設計中，為電力行業(yè)的發(fā)展提供有效的保證。