劉飛

（青島市光明電力服務(wù)有限責任公司膠州分公司，山東青島，266300）

0 引言

隨著國家與社會經(jīng)濟發(fā)展，社會各個行業(yè)都在科技的推動下，進入了數(shù)字化時代。數(shù)字化技術(shù)帶給行業(yè)新的變革模式，促進傳統(tǒng)能源跟隨社會發(fā)展腳步，與新時期社會環(huán)境發(fā)展相契合。充分利用新時代技術(shù)提升工程質(zhì)量，推動電力工程發(fā)展，電能作為新時代的高級能源，加強數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用，解決以往的電力問題，借助數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)電力工程創(chuàng)新發(fā)展。

1 電力工程特點以及數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

■1.1 電力工程特點

電力企業(yè)與數(shù)字化技術(shù)的融合，顯著提升運營效率，為社會大眾帶來更好的用戶體驗效果。電力工程設(shè)計涵蓋電力生產(chǎn)、分配等多個環(huán)節(jié)，呈現(xiàn)出人力參與密集的特點，由于電力建設(shè)面臨外部復(fù)雜環(huán)境，受到外界環(huán)境因素影響較多，影響電力工程施工開展；此外，電力系統(tǒng)存在于各地，有分布較廣的特點。電力工程建設(shè)開展過程中，導(dǎo)致電力建設(shè)面臨較多風(fēng)險源，野外作業(yè)威脅施工人員安全。電力系統(tǒng)布設(shè)多是高空作業(yè)，有較大的風(fēng)險[2]。

■1.2 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

由于電力工程的復(fù)雜性，電力系統(tǒng)運行安全性需要引起重視。不僅需要保證施工質(zhì)量，還需要具備豐富經(jīng)驗的設(shè)計人員，明確設(shè)計施工將會面臨的風(fēng)險。借助數(shù)字化技術(shù)，降低設(shè)計人員設(shè)計的難度。對于電力工程設(shè)計人員而言，體現(xiàn)在如下幾點：數(shù)字化技術(shù)在電力工程中運用，能夠減少傳統(tǒng)設(shè)計過程中，各個設(shè)計團體之間的交流障礙。以往圖紙設(shè)計是設(shè)計重點，因為電力工程設(shè)計不僅涉及到電路，還涉及到土建。各方設(shè)計團隊設(shè)計期間，需要根據(jù)設(shè)計方案相互磨合，制定最終的設(shè)計方案。傳統(tǒng)設(shè)計使用的圖紙影響交流，運用數(shù)字化技術(shù)，能夠為設(shè)計人員提供電子化圖紙，便于相互溝通，有效解決設(shè)計時遇到的難題；數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計過程中應(yīng)用，能夠減少人工失誤的概率出現(xiàn)。并結(jié)合BIM軟件，對設(shè)計方案進行模型，建立模型避免人為失誤，保證設(shè)計的準確度。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠保證設(shè)計方案自動修正，對不合理之處進行加以提示，提高設(shè)計準確性的同時節(jié)約人工成本；數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計中的應(yīng)用，能夠集成設(shè)計者的指揮，從而提升各節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)性，利用數(shù)字化技術(shù)保障設(shè)計各環(huán)節(jié)之間的追溯性，為設(shè)計提供便利。

2 數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計中應(yīng)用

電力工程設(shè)計中，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)能夠保障設(shè)計質(zhì)量。數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于電路設(shè)計中，能夠具體結(jié)合工程施工區(qū)域內(nèi)的情況，對電線進行合理布局。充分利用技術(shù)整合數(shù)據(jù)，為后續(xù)設(shè)計施工創(chuàng)造條件。數(shù)字化應(yīng)用應(yīng)建立在科學(xué)長遠的角度，以低能耗的方式設(shè)計，保障電力系統(tǒng)布局合理的同時，為行業(yè)發(fā)展掃清障礙?，F(xiàn)階段數(shù)字化技術(shù)作為電力工程的支撐，能夠創(chuàng)造設(shè)計出更多產(chǎn)品，提高電力領(lǐng)域的更新速度，結(jié)合行業(yè)需求實現(xiàn)智能化發(fā)展。促進電力行業(yè)發(fā)展的同時，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源，構(gòu)建完整的數(shù)字化系統(tǒng)，滿足電力工程、施工等多方面的需求，為電力工程開展提供可靠的保障[1]電力工程涉及較多內(nèi)容，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，在不同階段有不同的應(yīng)用方法，具體表現(xiàn)在工程整體設(shè)計與安全設(shè)計方面。

■2.1 電力工程設(shè)計中的應(yīng)用

電力工程設(shè)計的過程中，可應(yīng)用的數(shù)字化技術(shù)較多，其中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可用于獲取電力設(shè)計數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)新，則能夠幫助擴大存儲量，提高數(shù)據(jù)準確度。具體而言，數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計中的應(yīng)用如下：

2.1.1 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲取電力設(shè)計數(shù)據(jù)

數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展背景下，網(wǎng)絡(luò)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(shè)計更符合社會發(fā)展背景，需要設(shè)計人員充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺，落實好數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作?；谛畔⒒瘯r代背景時代下，電力工程設(shè)計人員應(yīng)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(shè)計中的應(yīng)用，為現(xiàn)代化電力發(fā)展清除障礙。明確設(shè)計目標后，重視可持續(xù)原則，基于長效發(fā)展為目標。在收取相關(guān)數(shù)據(jù)期間，重視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的價值。電力工程開展期間，需要獲得數(shù)據(jù)包含了電力設(shè)備與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，確保電力設(shè)施滿足不同領(lǐng)域的需求?；谛枨笫占瘮?shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)真實性的同時，為電力工程設(shè)計提供保障。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在海量數(shù)據(jù)中獲取重要信息，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺，提高數(shù)據(jù)采集的準確性。保證有效采集數(shù)據(jù)的同時，能夠保障數(shù)據(jù)完整，充分關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，加強數(shù)據(jù)挖掘功能。嚴格按照相關(guān)標準，保障電力工程設(shè)計數(shù)據(jù)完整[3]。

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

電力工程在開展設(shè)計過程中，一旦設(shè)計參數(shù)出現(xiàn)誤差，將會對后續(xù)一系列設(shè)計工作造成影響，導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量和效率下降。為了解決存在的問題，需要結(jié)合好網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，做好數(shù)據(jù)篩選和分析工作。電力企業(yè)能夠保障社會大眾生活需求，設(shè)計時應(yīng)考慮到大眾對電力的需求。在設(shè)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。同時在設(shè)計過程中，融合智能化理念，提升電力工程設(shè)計質(zhì)量。電力工程建設(shè)對于電力行業(yè)發(fā)展有重要意義，設(shè)計階段確保理念與社會發(fā)展響應(yīng)，以長遠的目光看待電力工程發(fā)展，為工程設(shè)計未來發(fā)展轉(zhuǎn)型贏取更多的空間。首先，應(yīng)構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫，為電力工程設(shè)計提供有效數(shù)據(jù)，保證篩選質(zhì)量。技術(shù)人員在此期間，應(yīng)具備創(chuàng)新意識，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)來源對數(shù)據(jù)進行篩選，保證設(shè)計的科學(xué)性；其次，是做好對數(shù)據(jù)的分析工作，保證各項數(shù)據(jù)參數(shù)的合理性。能夠減少數(shù)據(jù)誤差的同時，保障數(shù)據(jù)質(zhì)量；還應(yīng)針對運行期間的各項數(shù)據(jù)，科學(xué)選擇保證數(shù)據(jù)安排合理。對于數(shù)據(jù)庫而言，實際運行過程，根據(jù)需求選出合理數(shù)據(jù)，對于減少人為誤差有重要意義。

2.1.3 做好軟硬碰撞檢測工作

電力工程設(shè)計過程中，涉及到變電站、直流換電站等多方面設(shè)計，只有保證設(shè)計方案切實可行，才能推動后期建設(shè)工作開展。對施工項目進行規(guī)劃后，需要進行軟碰撞和硬碰撞，關(guān)乎到電力工程能否順利開展，對工程整體設(shè)計質(zhì)量有直接影響。其中，硬碰撞檢測，指的是實體模型之間的檢測，涉及到的專業(yè)要素較多。尤其在變電站等專業(yè)區(qū)域的應(yīng)用，能夠獲得更理想的效果；軟檢測碰撞是指不同工作間存在的差異，指的是軟碰撞檢測模型實體設(shè)計時，不同模型需要保持距離。隨著電力工程不斷發(fā)展，電氣檢測、變電站防雷檢測校對等工作都成為軟碰撞檢測碰撞。結(jié)合當前電力應(yīng)用的實際情況，能夠知曉軟碰撞應(yīng)用與換流站設(shè)計期間，有著良好的應(yīng)用效果。此外，由于電力設(shè)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(shè)計，完成交叉跨越檢測工作。例如，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(xué)繪制路線，并生成線路路徑圖，如圖1所示。根據(jù)途中圓點位置，能夠基本卻分桿塔設(shè)立位置以及分布的距離。精準呈現(xiàn)線路設(shè)計成果，方支持數(shù)據(jù)查詢與瀏覽，提高設(shè)計的準確性。結(jié)合道亨三維線路設(shè)計平臺，能夠根據(jù)實際設(shè)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 某工程配網(wǎng)路線設(shè)計圖

2.1.4 精細化智能設(shè)計

輸變電站設(shè)計過程中，安全距離是設(shè)計人員著重把控的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)設(shè)計過程中，需要人工計算安全距離。盡管能夠保證距離參數(shù)，但是為了保障距離安全性，會犧牲部分建筑成本為代價。利用數(shù)字化技術(shù)，能夠建立模型，安全控制距離范圍，提高設(shè)計效益。此外，電力工程設(shè)計過程中，需要優(yōu)先考慮防雷設(shè)施，保障電力系統(tǒng)安全。設(shè)計人員利用相關(guān)參數(shù)，明確防雷具體范圍。確保相關(guān)人員能夠結(jié)合規(guī)定與位置，對范圍參數(shù)進行復(fù)檢，保障設(shè)計的質(zhì)量。數(shù)字化技術(shù)對于電力工程設(shè)計的最大優(yōu)勢，在于保障設(shè)計過程精細化。相較于傳統(tǒng)設(shè)計圖紙，能夠在保證設(shè)計完備的基礎(chǔ)上，利用三維技術(shù)優(yōu)化圖紙細節(jié)，便于設(shè)計人員查閱。利用三維技術(shù)設(shè)計的同時，還能夠根據(jù)設(shè)計圖紙生成安全圖，便于需要時查閱，節(jié)省人力物力[4]。如圖2所示，利用三維數(shù)字技術(shù)能夠還原電力線路全貌，精準的展示絕緣子、導(dǎo)線、桿塔等具體位置和設(shè)計成果?；趯嶋H勘察信息進行設(shè)計，在選擇區(qū)域內(nèi)進行路徑優(yōu)化工作，通過數(shù)字技術(shù)能夠?qū)D(zhuǎn)角分布等參數(shù)進行準確計算，將電力工程跨領(lǐng)域規(guī)劃以及各項區(qū)域的設(shè)計全景圖呈現(xiàn)出來。利用三維數(shù)字技術(shù)，還能夠?qū)﹄娏こ踢M出線方案進行優(yōu)化。通過三維平臺，進行方案對比和優(yōu)化，避免在河道等危險區(qū)域設(shè)立塔位，保障設(shè)計的合理性。還能夠根據(jù)公路凈空距離進行校驗，在點計算機上生成實際參數(shù)距離，獎勵工程造價成本，保證設(shè)計符合需求。利用三維設(shè)計對路線進行調(diào)整，提高設(shè)計精度。

圖2 電力設(shè)計中數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用

2.1.5 優(yōu)化實體模型統(tǒng)計

對于電力工程設(shè)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(shè)計效率。除了保障數(shù)據(jù)挖掘外，還需要工程綜合運用先進技術(shù)，確保對工程各個線路分析的同時，提升信息綜合統(tǒng)計效率，精細化與電力工程相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作，有助于設(shè)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(shè)計平臺，對電力工程進行設(shè)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(shè)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(guān)系，構(gòu)建合理的三維場景，保證電力工程設(shè)計的準確性。

圖3 三維場景中線路與建筑之間的三維關(guān)系

■2.2 電力工程安全設(shè)計中的應(yīng)用

電力工程施工并投入使用后，其安全問題需要得到重視。因此，需要在初期設(shè)計時，就做好關(guān)于安全的相關(guān)工作。設(shè)計期間涉及到人員、機械、環(huán)境等多環(huán)節(jié)的交流互動。在保證利益最大化的前提下，對電力工程進行設(shè)計。

2.2.1 設(shè)計要點

電力工程安全設(shè)計時，需要進行全面管理，做好安全管理策劃。保障安全的同時，根據(jù)崗位職責建立預(yù)警機制。能夠根據(jù)策劃風(fēng)險，建立詳細的流程化。重視安全層面建設(shè)，根據(jù)事故現(xiàn)場人員完善管理。將事故損失控制在最小范圍內(nèi)，做好人員安全培訓(xùn)，控制好事故損失影響范圍；電力工程設(shè)計與使用期間，由于人為作業(yè)影響較大，會導(dǎo)致設(shè)計時，出現(xiàn)不可避免的事故。為了規(guī)避人為失誤現(xiàn)象發(fā)生，需要針對設(shè)計人員和作業(yè)人員進行培訓(xùn)。

2.2.2 設(shè)計應(yīng)用

電力工程設(shè)計之初，需要明確工程安全相關(guān)設(shè)計要點。利用數(shù)字化技術(shù)對電力工程進行優(yōu)化，建立三維模型進行觀察。確保負責人觀察清楚具體情況后，能夠依據(jù)安全管理指出設(shè)計中的不足之處，保證工程設(shè)計環(huán)節(jié)，校正安全合理。人員通過觀察三維模型，能夠發(fā)現(xiàn)局部設(shè)計缺陷，通知設(shè)計人員，在設(shè)計的具體位置根據(jù)風(fēng)險設(shè)置提醒標志。此外，依據(jù)安全設(shè)計中的事故反饋，借助數(shù)字化技術(shù)也能夠在工程設(shè)計初期，制定出詳細的規(guī)劃。傳統(tǒng)反饋流程，會根據(jù)發(fā)生的事故災(zāi)害，要求現(xiàn)場人員對事故進行反饋處理。從而降低現(xiàn)場損失，一定程度挽救現(xiàn)場。若是現(xiàn)場人員難以發(fā)現(xiàn)問題，將會造成無法挽回的后果。通過數(shù)字化設(shè)計，利用軟件清楚的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(chǔ)上，構(gòu)建整套系統(tǒng)，降低事故發(fā)生后的損失。

3 結(jié)論

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(shè)計，推動電力工程智能化發(fā)展，造福社會和人們。充分發(fā)揮設(shè)計理念與技術(shù)應(yīng)用，深化電力工程各項環(huán)節(jié)，促進電力企業(yè)發(fā)展。借助數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，提升設(shè)計效益，創(chuàng)造更理想的電力環(huán)境，為電力工程設(shè)計提供技術(shù)支撐，為電力行業(yè)作出貢獻。