探討數(shù)字化技術在電力工程設計中的應用

金 仕 李郁芳

（1.上海任源人力資源有限公司 2.上海浦海求實電力新技術股份有限公司）

0 引言

經濟高速增長的時代，在信息技術引領下，我國大踏步邁入數(shù)字時代。數(shù)字化技術在我國各行業(yè)中的發(fā)展和應用，加速推進行業(yè)的改革和創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)行業(yè)的運作模式束縛，更符合當下的社會發(fā)展形式。在此基礎上，我國工業(yè)發(fā)展水平取得了質的突破，特別是電力行業(yè)，高質量的供電網(wǎng)絡，為各行業(yè)發(fā)展儲備豐富的能源。從我國電力工程的設計情況來看，在某些細節(jié)方面的處理上還有一定的上升空間，技術人員也在努力改進生產工藝，努力推動我國電力行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。

1 數(shù)字化技術應用優(yōu)勢

電力項目本身是一項綜合性較強的工程，因此在設計階段對技術有著較高的要求，其施工工藝也相對復雜。電力工程是否能夠穩(wěn)定輸出與生活有著密切的關聯(lián)，無論是設計還是施工中，相關人員都要引起高度重視。相關部門要制定嚴格的人才選拔標準，參與工程設計施工的人員必須要有豐富的工作經驗，端正工作態(tài)度，能夠在設計階段有效規(guī)避風險，為能源的穩(wěn)定輸出奠定良好的基礎。應用數(shù)字技術后，有效化解了傳統(tǒng)工作模式下風險較為隱蔽的現(xiàn)象。主要從以下方面體現(xiàn)。

第一，電力工程設計階段引進數(shù)字化技術后，提高了整個工作團隊的溝通效率。無論是設計還是施工階段，工程圖紙都發(fā)揮著重要的作用。但是在具體設計中，如果部門之間交流不夠充分，最終輸出的設計圖可能與現(xiàn)場施工情況存在一定的差異。經過研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化技術在電力工程設計階段的應用，有效規(guī)避傳統(tǒng)工作模式下人員交流中存在的障礙。在人工智能技術和一些輔助系統(tǒng)的支持下，將圖紙存儲為電子模式，傳輸和提取效率更高，可滿足各部門員工的數(shù)據(jù)提取需求。第二，應用數(shù)字化技術后，工作效率和準確性更高，有效避免人工錯誤率高等問題發(fā)生。以當前應用較高的人工模擬技術BIM為例，以往工程建設匯總應用的圖紙設計模式多由人工操作，工作量大，計算內容相對較多，控制失誤率的難度系數(shù)非常大。過去往往會通過人員的復核來減少失誤發(fā)生；BIM技術有效解決人工操作中失誤率較高的問題，應用系統(tǒng)軟件可以自動完成復核，控制成本的同時，準確性更高。第三，數(shù)字化技術是人類智慧的結晶，可廣泛汲取行業(yè)精英的智慧和才華，對各環(huán)節(jié)的銜接性進行驗證，即使出現(xiàn)問題，也可以快速查找原因，工作效率明顯提升。

2 數(shù)字化技術在電力工程設計中的應用

隨著時代的不斷發(fā)展進步，經過技術人員的深入研究和探討，三維數(shù)字技術出現(xiàn)，并逐步在我國電線網(wǎng)絡設計中推廣開來。工作人員深入到施工現(xiàn)場，提取相關有價值的信息，全方位了解施工現(xiàn)場情況，通過影像合成的方式真實展現(xiàn)。就當前的技術水平來看，市場上存在多款軟件，更新?lián)Q代頻率也非常之快。為了提高電力行業(yè)的智能化發(fā)展水平，滿足人們多元化的需求，設計人員需要選擇適宜的數(shù)字化系統(tǒng)。

2.1 應用網(wǎng)絡技術獲取電力設計

數(shù)字化技術是互聯(lián)網(wǎng)時代科技發(fā)展的產物，在電力工程建設中發(fā)揮著重要的作用。電力工程設計中的技術，要根據(jù)當?shù)氐挠秒娦枨?，經濟發(fā)展情況，借助網(wǎng)絡平臺的優(yōu)勢，保證所采集數(shù)據(jù)的準確性和完整性。大數(shù)據(jù)時代的到來，電力行業(yè)的設計工作更要與時俱進，設計人員要敢于創(chuàng)新和改革，及時扭轉觀念，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)技術的優(yōu)勢，及時清除潛在安全隱患。有了發(fā)展方向后，設計中還要注重其持續(xù)性和長效性，在網(wǎng)絡技術輔助下，深入挖掘有價值的數(shù)據(jù)資源。電力工程的設計，要充分考慮當前各個行業(yè)的用電需求，制定科學有效的施工方案。大數(shù)據(jù)技術具有高效的數(shù)據(jù)整合和分析能力，快速查找和歸類相關信息。借助網(wǎng)絡平臺優(yōu)勢，快速鎖定目標，提高數(shù)據(jù)的采集效率和價值。工作人員要端正態(tài)度，在行業(yè)規(guī)范指導下，為工程實施提供完備的保障。

2.2 提升數(shù)字化技術，做好軟碰撞和硬碰撞檢測工作

電力工程是一項綜合系統(tǒng)的工程，涉及的專業(yè)知識較多，內容復雜。包括變電站以及換流站等基礎設施的設計規(guī)劃和現(xiàn)場施工。經過技術人員的反復研究和討論后，對其自身存在的碰撞軟硬程度實施檢測工作的準確與否，直接影響到整個電力工程的設計和施工質量。碰撞檢測工作的實施過程中，硬碰撞主要是運用于各類基礎模型之間的測試，目前在專業(yè)度較高的工程中適用范圍較為廣泛。其主要應用于變電站相對集中的地區(qū)，檢測結果的參考價值更高，效果更顯著。而軟碰撞的測試內容與硬碰撞存在著顯著差異，對實體模型選擇軟碰撞的檢測模式，根據(jù)類別差異，要保證模型之間的顯著差異。隨著科技的不斷進步，軟碰撞檢測技術內容也不斷細化，目前較為常用的有電氣校對、變電站防雷校對等多種檢測模式。根據(jù)當前的具體狀況，目前的換流站閥廳中，軟碰撞測試工藝較為常見，實際應用效果較為明顯。此外，在電氣工程設計階段，工作人員要嚴格按照要求完成距離校正。關于電力工程的線路規(guī)劃，軟碰撞也是較為可靠的檢測技術。

2.3 創(chuàng)新計算機數(shù)據(jù)庫技術，防止電力設計出現(xiàn)誤差

在電力工程的前期設計階段，如果搜集到的數(shù)據(jù)錯誤，會影響到整個工程的總體質量以及現(xiàn)場施工效率。為了解決上述問題，研發(fā)人員要在先進的計算機技術引領下，建立一套持續(xù)有效的數(shù)據(jù)分析和管理體系。第一，結合電力工程本身的數(shù)據(jù)存儲需求，建立一套完整的數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)，輔助工作人員完成前期的數(shù)據(jù)篩選任務。在工作的執(zhí)行過程中，要努力提升個人的創(chuàng)新意識，當所需要的信息采集工作完成后，需要在管控系統(tǒng)輔助下對其實施初篩。在篩選環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可以根據(jù)提前設定好的程序執(zhí)行標準，及時篩選出不合規(guī)的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的準確性。第二，對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的準確性做出進一步分析和計算，確保留存數(shù)據(jù)達到實際要求，提高數(shù)據(jù)的合理性。數(shù)據(jù)的誤差值越小，整個工程的設計質量越明顯提升。第三，根據(jù)電力工程的建設需求，明確數(shù)據(jù)選用標準。數(shù)據(jù)篩選系統(tǒng)，本身要具備足夠的數(shù)據(jù)篩選能力，可有效避免人為因素造成的誤差，電力工程的準確性更高。

2.4 精細化智能設計

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是整個設計工作關注的重點，工作人員必須要在方案中預留出一定的安全距離。在原有的設計方案中，安全距離的控制往往通過人為測算得出。在實際應用中，安全距離的管控往往會以成本的犧牲為代價。引進大數(shù)據(jù)技術后，可通過立體模型，保證安全距離在合理范圍內，工程施工效率更高，經濟收益更穩(wěn)定。在整個電力工程的生產設計環(huán)節(jié)，工作人員應該做好雷電防御系統(tǒng)，以保證其安全運行。合理利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，進一步確定雷電防御的具體措施。為后續(xù)的工程復檢提供可供參考的數(shù)據(jù)，提高工程施工質量。數(shù)字化技術本身精確度較高，能夠快速完成大量數(shù)據(jù)的分析和整合，電力工程的施工效率和準確性有了明顯提升。相比之下，以往的工程設計圖，電力工程設計中應用數(shù)字化技術后，設計方案在達到技術規(guī)范后，還可以運用三維技術，進一步論證設計圖各個環(huán)節(jié)的內容是否合理，為人們查找提供更大的便捷，為企業(yè)節(jié)約大量資金。通過對三維技術的應用，可真實展示整個電力網(wǎng)絡的運行狀況，各類絕緣設備、線路布局以及實際應用效果等。施工前安排專業(yè)技術人員深入到現(xiàn)場勘測，確定好施工路線后，應用數(shù)字技術，完成轉角等數(shù)據(jù)參數(shù)的轉換。運用三維技術，將電力設計圖的真實場景還原，及時發(fā)現(xiàn)工程設計圖中的不足之處，并及時調整施工方案。通過三維成像技術，通過對計劃和真實場景的比對，選擇適合的位置安裝電力設施，提高方案的合理性。通過對設計圖距離校驗，將實際距離輸出到計算機設備中，降低施工成本，以保證設計值滿足要求。在三維技術輔助下，科學安排施工線路，提高施工質量。

2.5 有效整合電力軟件平臺，精準勘測和挖掘信息

電力工程領域建設對數(shù)據(jù)的準確性要求較高，因此在信息平臺的構建中，工作人員要提高重視。參與人員要熟練掌握技術的核心理念，充分發(fā)揮現(xiàn)有數(shù)據(jù)的作用，使其發(fā)揮更大的價值。借助數(shù)據(jù)技術的優(yōu)質整合功能，加強各軟件之間的關聯(lián)，提高整體運作效率。要想使數(shù)據(jù)發(fā)揮更大的價值，企業(yè)還要及時更新和升級現(xiàn)有技術，合理安排內部線路，深入挖掘有價值的數(shù)據(jù)，提高信息整合效率，在設計階段構建好三維立體場景。在電力工程建設中引進數(shù)字化技術后，為信息平臺的建立提供了更加完備的物質保障，及時消除相關潛在干擾因素。設計人員可以在三維數(shù)據(jù)平臺的輔助下，完成電力工程線路的合理布局。在現(xiàn)場測繪階段，工作人員應科學選用測繪工藝，為工程施工方案的準確性奠定良好的基礎。通過對現(xiàn)代化科技的精準把控，數(shù)據(jù)的計算能力更精準，三維場景的運用，更是真實還原了現(xiàn)場施工，保證電力工程的平穩(wěn)運行。

3 結束語

信息時代背景下，電力工程建設中引進數(shù)字技術后，無論是設計圖的科學準確性，還是失誤率的控制上，都較以往有明顯改善。隨著科技的不斷進步，數(shù)字化工藝在電力工程建設中將發(fā)揮著越來越重要的作用，數(shù)據(jù)的準確性更高，為社會輸出更多的優(yōu)質能源。在今后的發(fā)展中，數(shù)字技術還將會不斷進步和發(fā)展，在電力行業(yè)建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。企業(yè)管理人員要保持敏銳的市場洞察力，為員工創(chuàng)造更多的學習機會，不斷提升我國電力建設行業(yè)的整體發(fā)展水平。