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数字化技术在电力工程设计中的应用

李隽

国网甘肃省电力公司庆阳供电公司 甘肃省庆阳市 745000

摘要: 随着全球经济的迅速发展,电力需求持续增加,电力工程的设计与不断面临新挑战与机遇。新形势下,电力行业经历技术革命、市场变革和政策调整的多重影响,这对电力设计提出了更高要求。本文阐述数字化技术在电力工程设计中的应用,探讨电力工程建设质量管理中的数字化技术的应用。有效提升电力工程数字化管理水平。
关键词: 数字化技术;电力工程设计;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157024
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引言

随着时间的推移,数字化控制技术在电力管理领域的应用已逐步普及,在电力工程设计中融入数字化技术时,设计人员要掌握数字化技术利用方法,将不同设计数据融合到数字平台中进行统一的设计,快速地解决在电力工程设计中存在的各项问题,真正地促进数字化技术和电力工程设计的深度融合。

1BIM技术在电力工程设计中的应用

电力工程设计往往工程结构复杂、涉及多个专业、设备安全性要求高。(1)在初步设计阶段,依据项目规划要求,采用BIM技术开展项目规划,列出项目所需设备材料类别和数量、规格型号、设计规范要求,编制初步可行性研究报告,为项目立项提供依据。(2)在详细设计阶段,应用BIM技术可以实现结构的综合检查,检测各专业间是否存在干涉、碰撞问题,做好优化设计。例如发电设备与辅助设备布置及净空要求是否满足要求、防火分区与其他设计布置是否合理、电气专业与其他专业设计是否协调等。

2电力工程输电线路的设计要点

2.1线路设计

线路设计的核心不仅是保障输电的稳定性和安全性,更在于如何使其更为高效、环保和经济。首先,线路路径选择需考虑地形、地质和环境等因素,确保线路最短、最直接,同时降低对环境和生态的影响。对于线路的电气设计,要重视其传输容量、损耗和稳定性,确保线路能满足不同场景的电力需求。其次,考虑新能源如风电、太阳能的并网接入,线路设计还需充分考虑其特点和需求,确保输电系统稳定运行。在材料选择上,高性能、长寿命和绿色环保的材料将成为首选,以满足线路长期、稳定的运行需求。最后,智能技术应用也将逐渐渗透到线路设计,通过先进的传感技术和大数据分析,实时监控线路的运行状态,及时预警和处理问题,以大大提高线路的运行效率和安全性。

2.2导线设计

新形势下电力工程输电线路的导线设计对确保整体输电系统的高效运行和长期稳定性至关重要。一方面在导线材料选择上,需充分考虑其导电性、抗拉强度、耐候性及环境适应性,确保在各种极端气候和工况下,导线都能保持良好的导电性能和物理性质。随着技术的发展,超高强度、低矫性、高导电率的新型合金导线正逐渐成为主流,它们不仅能提供更大的输电容量,还能显著降低线损,进一步提高输电效率。另一方面,导线的截面积设计也需根据输电距离、负荷特性和预期的损耗合理选择,从而保障电力供应的可靠性。在导线结构设计上,绞线、绝缘子的配置以及对地距离等因素均需精心设计,以满足电磁场、雷击保护和跨越等技术要求,确保线路的安全稳定运行。

3数字化技术在电力工程设计中的应用

3.1勘测信息挖掘技术

数字化技术中包含多种技术,电力工程设计要依照具体设计要求选择适宜的数字化技术进行设计,确保设计符合具体要求。对于勘测信息挖掘技术而言,在电力工程设计过程中,需要在工程选址范围内确定具体建设场所。在电力工程设计中,选线选址是重要一项内容,是进行内容设计最为关键的一点。利用激光点云技术选择工程建设场所时,要将进行全方位分析,在数据信息真实、准确的前提下,运用计算机信息技术进行计算,使计算结果更加精准。如数字化技术的运用,能够充分将数字化技术中的激光点云技术及海拉瓦技术的价值发挥出来,统计工程运行过程中所形成的线路信息,通过线路信息开展各项工作,设计出三维场景地图。

3.2实体模型设计

在传统实体模型设计过程中,设计人员要统计各种数据,虽然人工统计可以满足设计要求,但随着设备设计的日益复杂,设计中所需要收集的数据信息增多,计算量也有所增大,若是设计人员在统计与计算数据的过程中存在误差,会给实体模型的设计带来不利影响,导致电力工程设计问题频发。在实体模型设计过程中应用数字化技术,通过导线等材料就能够统计实体模型运行中的数据,不仅可以节约成本,还能保障数据结果,建立准确的实体模型,提高电力工程设计水平。

3.3软碰撞、硬碰撞检测

数字化技术的应用是借助数字化技术来达到目的的,电力工程设计环节较多,每一部分与设备都要进行精密设计,这样才可以保障电力工程稳定运行。在电力工程设计中应用数字化技术,以软碰撞、硬碰撞检测形式检测电力工程设计内容,检测设计内容是否与电力工程设计运行相吻合。一般而言,软碰撞是使用数字化技术构建实体模型,并检验电力距离等,验证实体模型的科学性与准确性。现阶段,软碰撞检测在线路、换流站阀厅等部分设计中的应用次数较多,通过检验电气距离来了解基础设备运行情况,将工程设计实际情况反映出来。硬碰撞是指通过实体模型相互间的碰撞检测校核变电站等设施场所运行情况,是否与运行要求相吻合。硬碰撞主要用在专业领域范围较为广阔的设施及设施场所中,其在户内、户外变电站检测中起着良好应用效果。

4电力工程建设质量管理中的数字化技术的应用

4.1质量要素管控

数字化技术可以通过以下方式实现人、机、料、法、环、测的管控。人员管控:通过数字化系统实现对工程建设人员的考勤、培训、资质认证等信息的记录和管理,确保合格的人员参与工程建设。机械设备管控:数字化系统可以对机械设备的购进、维修、保养和使用进行全面管控,实现机械设备的安全、高效使用和管理。材料管控:数字化系统可以实现对电力工程建设所需材料的采购、储存、运输、使用等全过程的管理,确保材料的质量、供应和使用符合标准。工程管理管控:数字化系统可以对电力工程建设全过程的各个环节进行管控,包括设计、施工、监理、验收等,确保工程建设的各个环节都符合相关要求。环境管控:数字化系统可以对工程建设所处环境进行监测和管控,确保工程建设对环境的影响符合相关标准和要求。测量管控:数字化系统可以对电力工程建设的测量数据进行实时监测和管理,确保测量数据的准确性和可靠性。因此,数字化技术可以实现对电力工程建设全过程的人、机、料、法、环、测的全方位管控,提高工程建设质量和管理效率。

4.2数字化控制技术与电力管理的发展趋势

随着信息技术和数字化控制技术的不断发展,电力管理也在不断向着数字化、智能化、集成化和网络化方向发展。数字化控制技术将进一步应用于电力管理中,实现电力设备的自动化、智能化控制和故障诊断。数字化控制技术将不断提升电力系统的整体集成水平,实现电力系统中各个环节的信息共享和协同,提高管理效率。数字化控制技术将实现电力系统的网络化管理,建立信息平台和云计算中心,实现信息的全面共享和远程监控。

结束语

在电力工程设计中融入数字化技术所发挥的价值较为突出,设计人员需要提高自身综合素质,利用数字化技术更新原有的电力工程设计方案,把握主要的核心要点,构建多样化的信息化管理平台,从不同的环节提高整体的设计效率以及质量,为电力工程设计行业的稳定发展提供重要的基础。

参考文献

[1]任嘉祺.电力工程设计中数字化技术运用研究[J].工程建设与设计,2022(19):161-163.

[2]石凯元.数字化技术在电力工程建设中的应用[J].集成电路应用,2022(10):216-217.

[3]胡全,李会超.数字化管控技术在电力工程建设安全管理中的应用[J].中国电业,2021(03):82-83.