任嘉祺

（國(guó)網(wǎng)韓城市供電公司，陜西韓城715400）

1 引言

數(shù)字化技術(shù)主要是建立在計(jì)算機(jī)和各種先進(jìn)的數(shù)據(jù)軟件基礎(chǔ)上的，被應(yīng)用到電力工程當(dāng)中，主要是以三維數(shù)字化技術(shù)的形式存在的，能夠通過對(duì)現(xiàn)有電力工程運(yùn)行情況的了解，建立模擬模型來為電力工程的設(shè)計(jì)提供更加便利的技術(shù)條件。在電力工程的設(shè)計(jì)中，確定路徑和采集數(shù)據(jù)是非常重要的內(nèi)容，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)能夠?qū)⒄麄€(gè)電力工程以立體模型的形式呈現(xiàn)出來，對(duì)保證電力工程設(shè)計(jì)建設(shè)的科學(xué)性具有重要的作用。

2 電力工程設(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用情況

2.1 軟碰撞、硬碰撞檢測(cè)

數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是通過三維數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，由于電力工程的設(shè)計(jì)涉及多個(gè)方面，每一個(gè)部分的電力供應(yīng)和運(yùn)行設(shè)備都需要精密的設(shè)計(jì)才能夠滿足整個(gè)電力工程的運(yùn)行需要。

將三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到電力工程的設(shè)計(jì)中，通過軟碰撞和硬碰撞來對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合實(shí)際需求。具體來說，軟碰撞主要是指在應(yīng)用三維數(shù)字化技術(shù)布置電力工程的實(shí)體模型時(shí)，通過對(duì)電力距離、變電站防雷范圍的校核來檢測(cè)模型的設(shè)計(jì)是否合理。就目前的情況來看，軟碰撞檢測(cè)主要被應(yīng)用到換流站閥廳設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)中，能夠通過對(duì)電氣距離的校核來反映工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行的實(shí)際情況[1]。而硬碰撞則主要是利用實(shí)體模型之間的碰撞檢測(cè)，驗(yàn)證變電站等電力工程中的各種設(shè)施場(chǎng)所是否符合實(shí)際的運(yùn)行要求。一般情況下，硬碰撞被應(yīng)用到各種涉及廣闊專業(yè)領(lǐng)域范圍的電力設(shè)施和場(chǎng)所當(dāng)中，尤其是在戶內(nèi)和戶外的變電站中有著良好的應(yīng)用范圍。

2.2 實(shí)體模型設(shè)計(jì)

以往在對(duì)電力工程的實(shí)體模型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要由相關(guān)的設(shè)計(jì)人員來對(duì)實(shí)體模型運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。這種人工統(tǒng)計(jì)的方式雖然能夠滿足實(shí)體模型設(shè)計(jì)的需要，但在電力工程的各項(xiàng)設(shè)施設(shè)備設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜的情況下，實(shí)體模型設(shè)計(jì)過程中需要統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)信息也越來越多，計(jì)算量越來越大。如果設(shè)計(jì)人員在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的過程中出現(xiàn)誤差，很容易影響到整個(gè)電力工程實(shí)體模型的設(shè)計(jì)，進(jìn)而影響到電力工程的設(shè)計(jì)建設(shè)情況。將三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到電力工程的實(shí)體模型設(shè)計(jì)當(dāng)中，只需要應(yīng)用導(dǎo)線等材料，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體模型各項(xiàng)數(shù)據(jù)的有效統(tǒng)計(jì)[2]。這樣不僅能夠在一定程度上節(jié)省以往用于實(shí)體模型設(shè)計(jì)的人工成本，還能夠以更直觀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來保證統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和模型建立的準(zhǔn)確性，提高實(shí)體模型統(tǒng)計(jì)和整個(gè)電力工程的設(shè)計(jì)建設(shè)效率。

2.3 軟件平臺(tái)整合

三維數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，需要以測(cè)繪軟件為基礎(chǔ)。測(cè)繪軟件本身是以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為前提運(yùn)行的，在電力工程設(shè)計(jì)中實(shí)際應(yīng)用三維數(shù)字化技術(shù)時(shí)，可以借助三維軟件平臺(tái)來將不同的測(cè)繪軟件信息接口進(jìn)行整合，讓錄入軟件平臺(tái)中的信息能夠得到有效整合，并能夠長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用，避免以往設(shè)計(jì)過程中存在的數(shù)據(jù)丟失、遺漏等問題[3]。一般情況下，以三維數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)軟件平臺(tái)的整合，最主要的就是通過對(duì)短路電流的計(jì)算、導(dǎo)體和設(shè)備的選擇使用、接地和工程力學(xué)計(jì)算軟件等方面的信息整合，來充分發(fā)揮軟件平臺(tái)在電力工程設(shè)計(jì)中的作用。

2.4 勘測(cè)信息挖掘技術(shù)

數(shù)字化技術(shù)具體包括多項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，在設(shè)計(jì)電力工程的過程中，需要依據(jù)電力工程設(shè)計(jì)的具體要求，選擇合適的數(shù)字化技術(shù)來滿足電力工程的設(shè)計(jì)需要。從勘測(cè)信息挖掘技術(shù)的角度來說，在對(duì)電力工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要在電力工程的選址范圍內(nèi)選擇具體的電力工程建設(shè)場(chǎng)所。選線選址是電力工程設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的內(nèi)容，也是開展電力工程具體內(nèi)容設(shè)計(jì)的重要前提。將數(shù)字化技術(shù)中的激光點(diǎn)云技術(shù)應(yīng)用到電力工程的選址工作當(dāng)中，通過對(duì)砍伐樹木、跨越、精細(xì)拆遷以及線路信息的統(tǒng)計(jì)工作的科學(xué)分析，在保證搜集的相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時(shí)，能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來保證計(jì)算結(jié)果的精確性。例如，在電力工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，可以充分發(fā)揮海拉瓦技術(shù)以及激光點(diǎn)云技術(shù)的作用，將電力工程運(yùn)行中產(chǎn)生的線路信息統(tǒng)計(jì)起來，依據(jù)這些線路信息來完成樹木砍伐、精細(xì)化拆遷以及跨越分析等情況的統(tǒng)計(jì)，并繪制三維場(chǎng)景地圖。

3 數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

將三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到電力工程的設(shè)計(jì)當(dāng)中，能夠滿足電力工程設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)分析、碰撞檢查、工程量統(tǒng)計(jì)以及施工模擬等方面的要求。現(xiàn)階段，我國(guó)的部分電力系已經(jīng)開始應(yīng)用三維數(shù)字化技術(shù)來對(duì)電力工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，電力行業(yè)中的技術(shù)人員也開始為三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的應(yīng)用制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由此可以看出，三維數(shù)字化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。三維數(shù)字化技術(shù)能夠通過工程信息模型的應(yīng)用來滿足電力工程的設(shè)計(jì)要求。

近年來，我國(guó)在電力行業(yè)的發(fā)展過程中更加注重智能電網(wǎng)的發(fā)展情況。這一發(fā)展趨勢(shì)不僅在當(dāng)前的電力行業(yè)發(fā)展中得到了有效的驗(yàn)證，同時(shí)也反映出我國(guó)智能電網(wǎng)有著更加廣闊的發(fā)展空間。智能電網(wǎng)得以運(yùn)行和發(fā)展的一個(gè)主要依據(jù)，就是三維數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

發(fā)電是電力工程的基本功能，從當(dāng)前資源節(jié)約和環(huán)境建設(shè)的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)來看，不同燃料在發(fā)電中產(chǎn)生的發(fā)電量存在一定的差異，選擇合適的燃料類型發(fā)電，也是當(dāng)前智能電網(wǎng)在建設(shè)和發(fā)展中的主要要求之一。

4 數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)

將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到電力工程的設(shè)計(jì)當(dāng)中，不僅需要考慮電力工程本身的運(yùn)行和發(fā)展情況，同時(shí)也需要考慮到電力工程在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，以數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用來推動(dòng)電力工程朝著更加智能化的方向發(fā)展。在對(duì)數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中運(yùn)用的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析時(shí)，主要可以從以下幾個(gè)方面來入手。

4.1 重視模型標(biāo)準(zhǔn)化整合工作

盡管數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)已經(jīng)逐漸凸現(xiàn)出來，但由于受到不同地區(qū)技術(shù)水平的限制，以三維數(shù)字化設(shè)計(jì)為主的三維立體模型尚未在全國(guó)范圍內(nèi)的電力工程設(shè)計(jì)中普及，模型設(shè)計(jì)是電力工程設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，在受到技術(shù)水平限制的影響下，二維模型仍然在電力工程的設(shè)計(jì)中占據(jù)著主要地位。而當(dāng)前電力工程的設(shè)計(jì)越來越朝著復(fù)雜化的方向發(fā)展，電力工程設(shè)計(jì)的任務(wù)量和計(jì)算量都在不斷增加，僅靠二維模型很難滿足電力工程的設(shè)計(jì)要求。因而在未來的技術(shù)研究和發(fā)展過程中，相關(guān)人員需要重點(diǎn)從設(shè)計(jì)和生產(chǎn)三維模型的角度出發(fā)，讓三維模型被廣泛應(yīng)用到電力工程的設(shè)計(jì)當(dāng)中，以三維模型為媒介和橋梁，以便能夠在電力工程的設(shè)計(jì)中更好地發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)的作用。因而在電力工程的設(shè)計(jì)中，需要重視三維模型的標(biāo)準(zhǔn)化工作，通過不斷促進(jìn)和加大技術(shù)整合，讓三維模型更好地發(fā)揮其作為各種測(cè)繪設(shè)計(jì)軟件和計(jì)算機(jī)軟件信息入口的作用，通過數(shù)據(jù)接口的有效統(tǒng)一來更好地發(fā)揮各種軟件在電力工程設(shè)計(jì)中的作用。

4.2 開拓三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用深度

技術(shù)的研究和開發(fā)本身就是一個(gè)不斷深入的過程，數(shù)字化是一個(gè)較為廣泛的概念，數(shù)字化技術(shù)能夠成為諸多行業(yè)和領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)力，因而數(shù)字化技術(shù)本身在應(yīng)用過程中也會(huì)涉及多種軟件。不同的軟件中涉及的技術(shù)專業(yè)存在一定差異，使得以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)的各種軟件在研發(fā)中很難劃定評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)，因而對(duì)于各種數(shù)字化軟件的研究程度也有所區(qū)別，對(duì)三維數(shù)字化技術(shù)模型的研究也會(huì)不同。在這種情況下，要想充分發(fā)揮三維數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的作用，就需要以開拓三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用深度為主要目標(biāo)，密切關(guān)注當(dāng)前數(shù)字化技術(shù)的主要發(fā)展形勢(shì)，在對(duì)發(fā)展形勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，逐漸建立起一套更加完整的三維數(shù)字化技術(shù)體系。其次，在結(jié)合電力工程的設(shè)計(jì)要求之后，通過對(duì)電力工程設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)交叉部分進(jìn)行分析，找出能夠?qū)⒏鱾€(gè)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)相融合的有效方法，在實(shí)現(xiàn)電力工程設(shè)計(jì)信息共享的同時(shí)，也能夠?yàn)殡娏こ痰脑O(shè)計(jì)提供更加科學(xué)的技術(shù)依據(jù)?；跀?shù)字化技術(shù)對(duì)節(jié)約電力工程設(shè)計(jì)成本的作用，需要不斷開拓?cái)?shù)字化技術(shù)的應(yīng)用深度，才能夠讓其在促進(jìn)電力工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮更大的作用。除此之外，在對(duì)三維數(shù)字化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，還需要事先明確技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)，在統(tǒng)一規(guī)劃條件和施工方案的基礎(chǔ)上，讓數(shù)字化軟件在開發(fā)設(shè)計(jì)的過程中能夠讓技術(shù)與軟件實(shí)現(xiàn)融合共享，不斷提高軟件的實(shí)際應(yīng)用效果。

4.3 重視對(duì)數(shù)字化移交標(biāo)準(zhǔn)的研究

數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，需要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)才能夠保證技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用效果。相關(guān)人員在進(jìn)行電力工程設(shè)計(jì)的過程中，需要從數(shù)字化的編碼系統(tǒng)角度，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合和管理。編碼系統(tǒng)是能夠?qū)Ω黜?xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合分析的重要前提。因而電力企業(yè)在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要重視編碼系統(tǒng)的打造，在發(fā)展中逐漸加大對(duì)三維圖紙的標(biāo)準(zhǔn)化管理力度，讓三維數(shù)字化技術(shù)能夠直接被應(yīng)用到電力企業(yè)的編碼系統(tǒng)當(dāng)中。為了能夠提高電力系統(tǒng)和編碼系統(tǒng)的運(yùn)行效果，在設(shè)計(jì)和研究編碼系統(tǒng)的過程中，還可以充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的作用，將物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化的移交標(biāo)準(zhǔn)整合起來，以更高效的技術(shù)形式來推動(dòng)電力工程的不斷建設(shè)和發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到電力工程設(shè)計(jì)中，對(duì)提高電力工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性具有重要的作用。結(jié)合我國(guó)電力工程設(shè)計(jì)建設(shè)的實(shí)際情況來看，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上解決了以往電力工程設(shè)計(jì)中存在的矛盾和問題，以更清晰的模型效果圖來提高電力工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性。數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用范圍和作用會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，需要對(duì)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化創(chuàng)新，讓其能夠?yàn)榇龠M(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展提供更大的動(dòng)力。