数字化技术在电力工程设计中的运用分析

于海强 李义正

摘要：随着科学技术的发展，我国的数字化技术有了很大进展，并在电力工程设计中得到了广泛的应用。数字化技术在电力工程设计中的应用能够借助先进的技术形式来提升工程设计图的效果。本文在阐述数字化技术在电力工程设计中应用重要性的基础上，结合数字化时代背景下对电力工程设计提出的要求，就数字化技术在电力工程设计中的应用问题进行探究。

关键词：数字化技术;电力工程;设计;应用

引言

当今世界的一个重要特征就是智能化，智能化的基础是数字化。在智能化社会、智慧化城市建设过程中，一个重要前提就是工程的数字化。工程数字化的源头在于数字化设计，数字化设计成果将成为工程全生命周期数字化体系的主数据。在电力工程领域，国家电网公司在电力工程中全面推广以GIM技术为核心的三维可视化设计，提高电力工程的数字化水平。

1电网工程的数字化

电网工程的数字化是国家电网公司建设数字化电网、提升全寿命周期管理的必然要求，也是大数据时代发展的必然要求。数字化电网的建设包括新建电网设施的数字化以及既有电网设施的数字化，某变电站数字三维模型。近年来，三维数据采集及建模手段突飞猛进，从空中到地面，以机载激光雷达测量、倾斜摄影测量、地面三维扫描等为代表的技术手段，可对客观世界进行全方位、全覆盖的三维数据采集，并有一大批成熟的软件应用于自动、半自动或人机交互建模，数据采集和建模效率均得到了大幅提升。

2数字化技术在电力工程设计中的运用

2.1数字化技术在软碰撞、硬碰撞检测中的应用

电力工程在施工建设的过程中会遇到比较多的复杂工程，比如户内变电站、高压直流换流站、地下变电站等，在这些工程中所遭遇的软碰撞、硬碰撞检测能够提升整个工程产品的设计质量。硬碰撞检测一般是指实体模型之间的检测，一般适合被应用在涉及到的较多专业的工程中，特别是在户内、外变电站地下局部多专业汇集区域中应用会取得良好的效果。软碰撞检测模型实体在设计的过程中会和其他类型的模型实体之间保持一个相对的距离。在电气工程发展中，常见的软碰撞检测包含电气距离检测校对、变电站防雷检测校对等。从当前应用实际情况来看，软碰撞检测适合应用在换流站阀厅的设计中，且应用效果良好，在设计的时候会涉及到比较多的空间，且还需要对电气距离进行校正，而在线路设计中，还能够应用软碰撞开展交叉跨越检测。

2.2强化财务资金管理降两金

现金流是企业生存和发展的基础，在“现金为王”“质量效益优先”的新时代，现金流比利润更重要。如何保障公司经营活动现金流为正数，如何实现以最小的资金成本创造最大的经济价值，如何加快资金回收减少应收账款和存货等成为财务管理的首要职能。财务部门作为企业的经营参谋者，应提高业财融合力度，在项目合同前期谈判、风险评估及防范、融资方案和税收筹划等方面深入参与，对项目分包分供、项目管理费策划和财务资金方面进行过程控制，利用国家政策用保函对等保证金进行替换，为项目争取更多的利润，提高项目经营质量。财务部门需要加深公司与银行及各融资机构的合作，结合经营业务的实际情况，有效使用兼顾现金流、工程进度和项目效益的金融产品，提高资金周转率和增加资金存余收益。受总承包项目经营模式影响，电力设计企业目前应收账款和存货居高不下，直接影响企业的利润和经济增加值。因此，企业应建立“两金”考核办法，严格执行“两金”奖惩制度，压实“两金”清欠责任，将清欠指标层层分解各部门和各岗位，做到奖罚并重;采取高层协调、法律手段等多种方式催收;对各类保证金进行清理，加速资金回笼，降低带息负债和融资成本，保障生产经营资金流转。

2.3电力设施三维建模方案推荐

根据以上几种三维建模方式的比较和分析，参照电力设施的已有分类：三维设计通用模型库设备、有二维设计图纸设备、无图纸设备，针对不同电力设施的情况推荐采取不同的三维建模方案。1）调用通用模型库方案。对于有三维设计通用模型库的设备，采用GPS、全站仪等仪器在既有电网设施现场进行测量，获取设备摆放位置的坐標、布局以及主要设备构件的尺寸模型数据，再利用数码相机对现场设备进行拍摄，获取设备铭牌数据，结合二维设计图纸，调用通用模型库数据，搭建既有电网设施三维数字化模型。2）图纸翻模方案。对于有二维设计图纸的电力设施，基于输变电工程竣工验收图纸和资料、后期运行过程中产生的检修记录以及设施运行维护台账信息，利用图纸翻模的方法完成三维建模。3）纯测绘手段建模方案。对于无图纸的电力设施，可直接利用纯测绘的技术手段，如三维地面或空中激光扫描、无人机倾斜摄影测量、近景摄影测量，获得电力设施点云数据和三维实景模型，再录入台账信息完成三维建模。

2.4企业机会

三维设计技术带来盈利新模式。设计企业作为引导三维设计应用的动力源之一，应利用三维设计技术开发新的盈利模式，才能更好地为业主服务，提升设计企业的价值。设计企业应让业主意识到三维设计的价值，然后委托设计方应用三维设计技术。由于三维设计技术需要专业团队（包括三维设计咨询师和三维设计工程师）来付出额外的劳动来为业主服务，因此三维设计合同就成为设计企业新的赢利点。利用掌握的三维设计技术、流程和信息，设计企业更容易向项目咨询管理方向延伸。三维设计技术优化设计流程、降低运营成本;利用三维设计提高整个项目的建筑性能、抗风险能力、协同与控制能力，带来项目投资收益以及后期运营的可控性。提供利用二维CAD平台无法提供额外价值的三维设计服务内容。除了建模、碰撞检查以外，还应该有一系列服务来帮助业主的设计部门、成本部门、项目部门解决各自相关问题，增强业主内部协同能力。三维设计的协调性服务可以解决各专业间的碰撞问题，如暖通等专业中管道布置时，由于各专业独立绘制图纸，在施工过程中，可能会出现布置管线时，结构设计的梁等构件在此妨碍管线的布置。可在电力工程建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据。当然还可以解决电梯井布置与其他设计布置及净空要求之间协调，防火分区与其他设计布置之间协调，地下排水布置与其他设计布置之协调等。

结语

综上所述，数字化技术的出现和发展对电力企业工程设计领域的创新、发展产生了深刻的影响，在这样先进技术的支持下也使得电力企业的工程设计逐渐朝着数字化、智能化的方向发展。电力企业不管是在设计理念还是在技术应用层面都得到了前所未有的发展，数字化技术深刻影响整个电力企业发展的各个环节。相信在数字化技术的支持和应用下，电力行业将会朝着更加深远、全面的方向发展。在电力企业的未来发展中，借助数字化技术形式能够更好地创新电力企业工程技术创新发展，使得电力企业工程建设与时俱进，进而为电力企业工程设计的提升和效益的提高创设更理想的环境支持。

参考文献：

[1]尚青龙.数字化技术在电力工程设计中的应用[J].低碳世界，2014.

[2]谷振山，王丽珍.数字化技术在电力工程设计中的应用[J].华东科技（综合），2019（8）：273.