輸變電工程設(shè)計現(xiàn)狀探析

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摘要：隨著我國經(jīng)濟迅猛的發(fā)展，我國人民、社會、國家對電力的需求大大增長。不斷提高的電力要求為電力企業(yè)增加了非常繁重的工作壓力。變電站作為電力企業(yè)配電、送電及控制的重點，是維持電力系統(tǒng)正常運作的重要環(huán)節(jié)，是加強電力建設(shè)的基本，并且能夠?qū)⒏邏号c低壓的轉(zhuǎn)換無縫銜接。為了緩解我國當前用電緊張的現(xiàn)象，近十年來國家電網(wǎng)斥巨資改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，大力興建大型水電站、超高壓變電站、超高壓直流輸電線路、智能變電站。同時，在全國強力推廣應(yīng)用各電壓等級智能變電站通用設(shè)計，執(zhí)行“兩型一化”、“兩型三新”、“三通一標”、“四統(tǒng)一”等基建標準化成果，這些新技術(shù)的應(yīng)用使電氣設(shè)計更加有效地遵循“節(jié)約占地、節(jié)約線路走廊、提高輸送容量、保護環(huán)境，提高安全穩(wěn)定性”的總體原則，提高社會經(jīng)濟效益。因此，本文將從宏觀全局對輸變電工程設(shè)計現(xiàn)狀進行介紹，將安全與經(jīng)濟放在設(shè)計的首要地位，對其進行合理的規(guī)劃與設(shè)計，挑選出可實施的具有科學(xué)性以及先進性的方案，建設(shè)起能夠滿足我國發(fā)展需求的變電站，促進我國經(jīng)濟的建設(shè)，加快我國全面建設(shè)小康社會。同時提出新的設(shè)計思想理念，突破傳統(tǒng)平面設(shè)計，推動三維數(shù)字化設(shè)計和工程數(shù)據(jù)中心建設(shè)，實現(xiàn)基建全范圍數(shù)字化，實施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，提高工程設(shè)計質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：智能變電站；通用設(shè)計；三維數(shù)字化設(shè)計

1當前我國輸變電工程設(shè)計的現(xiàn)階段狀況

近10年時間，在國家電網(wǎng)有限公司的高度重視和統(tǒng)一部署下，變電站電氣設(shè)計已由常規(guī)變電站設(shè)計成功轉(zhuǎn)型為智能變電站設(shè)計，在技術(shù)、設(shè)備、設(shè)計等方面有重大突破，起到里程碑的意義。(智能變電站:是指采用先進、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，同時，具備支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能的變電站。目前的智能變電站是采用現(xiàn)代計算機技術(shù)與普通變電站設(shè)備的結(jié)合產(chǎn)物，它覆蓋了普通變電站的所有功能，計算機技術(shù)可以實現(xiàn)遠程操控，數(shù)據(jù)傳送，實時的智能故障診斷，可以根據(jù)專用軟件程序?qū)崿F(xiàn)部分故障的診斷和自動故障處理)。通用設(shè)計的采用，使變電站電氣設(shè)計在技術(shù)方案上得到全國性的統(tǒng)一優(yōu)化;當電網(wǎng)發(fā)生故障時，通用設(shè)備的執(zhí)行使電氣設(shè)備互換更方便快捷，不存在同類設(shè)備因外形尺寸、各接口不符而無法快速更換，有效地縮短了停電時間。為繼續(xù)深化基建標準化建設(shè)，加快推進國家電網(wǎng)有限公司堅強智能化電網(wǎng)建設(shè)，進一步提高工程建設(shè)效率和效益，總部成功修編及新增智能變電站通用設(shè)計方案幾十個，后又相繼修編通用設(shè)備，供設(shè)計人員選用。國家電網(wǎng)有限公司嚴格督查“兩型一化三新"、“三通一標”、“四新”、“四統(tǒng)一”等技術(shù)要求的執(zhí)行情況，使設(shè)備采購、土建施工、電氣安裝更加規(guī)范化。國家電網(wǎng)有限公司推行全壽命周期最優(yōu)設(shè)計，實現(xiàn)基本功能和核心功能，在電氣接線、總平面布置、設(shè)備選擇、土建等各專業(yè)，剝離無用、冗余功能，有效控制工程造價水平。嚴禁豪華裝修，實現(xiàn)“綜合建筑”向“工業(yè)設(shè)施”的轉(zhuǎn)變，保證設(shè)計方案盡善盡美。

2智能電網(wǎng)建設(shè)存在的問題

經(jīng)過多年來的持續(xù)發(fā)展，國家電網(wǎng)有限公司實施新時展戰(zhàn)略已經(jīng)具備了堅實基礎(chǔ)和良好條件，但也存在一些突出矛盾和問題。主要體現(xiàn)在:安全基礎(chǔ)還不牢固，電網(wǎng)安全風(fēng)險始終存在;電網(wǎng)配置資源能力與清潔能源大規(guī)模快速發(fā)展還不適應(yīng)，城鄉(xiāng)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)展不平衡，配電網(wǎng)存在短板;供電服務(wù)能力和水平還不能滿足人民日益增長的美好生活需要。

3輸變電工程三維數(shù)字化設(shè)計的應(yīng)用背景

國家電網(wǎng)有限公司2018年初工作會議報告提出《以新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)為建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不懈奮斗》。確立這一戰(zhàn)略目標，是貫徹黨的精神和能源戰(zhàn)略思想的必然要求，是積極適應(yīng)蓬勃推進的能源生產(chǎn)和消費革命新形勢的必然要求，是把握能源革命和數(shù)字革命深度融合趨勢，爭取戰(zhàn)略主動的必然要求。未來的電網(wǎng)，從技術(shù)特征上看，將向新一代電力系統(tǒng)演進;從功能形態(tài)上看，將向能源互聯(lián)網(wǎng)演進。建設(shè)以堅強智能電網(wǎng)為核心的新一代電力系統(tǒng)，進而構(gòu)建融合多能轉(zhuǎn)換技術(shù)、智能控制技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)、廣域泛在、開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)，是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。開展三維設(shè)計及建設(shè)工程數(shù)據(jù)中心是建設(shè)“數(shù)字國網(wǎng)"的重要手段，是構(gòu)建國家電網(wǎng)有限公司全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈的重要環(huán)節(jié)，是提升輸變電工程設(shè)計質(zhì)量的重要舉措，是強化“數(shù)字國網(wǎng)"頂層設(shè)計。

4輸變電工程三維數(shù)字化設(shè)計研究成果及應(yīng)用

三維數(shù)字化設(shè)計是基于工程信息、地理信息數(shù)據(jù)，通過三維建模技術(shù)、數(shù)字化協(xié)同設(shè)計技術(shù)的集成應(yīng)用，完成輸變電工程的三維可視化設(shè)計和信息一體化。以工程數(shù)據(jù)為核心，互聯(lián)網(wǎng)+思想為指導(dǎo)，綜合運用大、云、物、移等新一代信息化技術(shù)，打通規(guī)劃設(shè)計、評審、采購、施工、監(jiān)理、運維、運營各環(huán)節(jié)信息化系統(tǒng)，構(gòu)成貫穿電網(wǎng)全生命周期管理的數(shù)字化解決方案，全面提升電網(wǎng)建設(shè)、運維管理水平和經(jīng)濟效益，為數(shù)字化電網(wǎng)發(fā)展探索創(chuàng)新之路。目前，國內(nèi)的輸變電工程數(shù)字化設(shè)計技術(shù)正處于發(fā)展的關(guān)鍵階段，相關(guān)企業(yè)正在積極探索數(shù)字化設(shè)計技術(shù)、數(shù)字化成果移交和應(yīng)用技術(shù)。國家電網(wǎng)有限公司對三維設(shè)計提出的指導(dǎo)原則是“科研支撐、標準先行、試點建設(shè)、加快推進”?，F(xiàn)在正在開展三維模型標準化、三維設(shè)計取費標準、三維設(shè)計成果的評審技術(shù)及工程數(shù)據(jù)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)等6項專題研究，以系統(tǒng)支撐三維設(shè)計和工程數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作。已完成覆蓋交互格式、軟件功能、設(shè)計范圍、內(nèi)容深度、成果移交等方面的8項標準制定，將引領(lǐng)、規(guī)范三維設(shè)計技術(shù)要求，指導(dǎo)試點工程建設(shè)。國家電網(wǎng)有限公司正在開展新疆博州等5項220kV~750kV變電站工程、蘇通GIL綜合管廊等3項特高壓交流工程、張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)工程的三維設(shè)計試點，計劃到2020年底前，所有新建、改建、擴建35kV及以上輸變電工程具備數(shù)字移交條件，總體上實現(xiàn)三維設(shè)計、三維評審、三維移交。

5結(jié)語

電力的技術(shù)發(fā)展離不開電力市場的推動力，電能成為人們?nèi)粘Ｉ钆c工作當中不可缺少的一部分。隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展，電力設(shè)計當中一些問題也逐漸的顯現(xiàn)出來。結(jié)合本文所闡述的內(nèi)容，變電站設(shè)計的穩(wěn)定性、安全性、合理性、經(jīng)濟性及實用性是事關(guān)變電站建設(shè)質(zhì)量的重要因素。在遵循客觀發(fā)展規(guī)律，遵守相關(guān)規(guī)范要求的前提之下，設(shè)計人員對設(shè)備的選擇與方案設(shè)計都要考慮到合理性與可行性，同時還要考慮經(jīng)濟性和保證設(shè)備的運行與維護檢修，加強安全措施，減少停電的損失，以促進我國電力技術(shù)向著更好的方向發(fā)展，提升我國科技化水平與經(jīng)濟的建設(shè)。

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作者:唐海英 單位：四川南充電力設(shè)計有限公司