输变电工程设计创新管理探析

马俊鹏

摘要：创新方法作为工程设计的主要部分，贯穿于整个工程技术设计过程，工程设计创新方法主要包括集体激智机制、提问追溯，组合创新以及联想类比等。我国智能电网及各种技术的应用，为输变电工程设计创新管理提供了更多支持，做好输变电工程设计创新管理工作，有助于输变电工程施工的顺利开展。

关键词：输变电工程;工程设计;创新管理

1输变电工程设计理论

1.1设计原则

（1）遵循“安全可靠、技术先进、投资合理”的基本建设方针，结合工程实际情况及本阶段的设计特点开展优化设计，提升设计水平;（2）严格遵照国家土地政策，明确“土地为不可再生资源”，竟可能资源回收利用节约使用面积，时刻与城镇规划及周边环境相协调;（3）根据有关规程规范的要求，站址与邻近设施的相互影响必须满足其规定条件;（4）贯彻国家对能源实行开发和节约并重的方针，推广采用节能、降耗、节水、环保的先进技术产品，实现绿色电网建设;（5）按相关的工程标准设计;（6）结合工程项目设计要点，预先制定防控措施以增强电网抵御自然灾害的能力，提高电网安全的供电可靠性;（7）根据闲置物资再使用计划，结合工程实际情况将闲置物资利用。

1.2主要设计流程

输变电工程的主要设计流程如下：第一步，进行可行性研究。根据施工项目所涉及的电力系统范围及地域情况展开分析，讨论目前的存在问题及潜在危险源。而后，通过电力规划方案，结合负荷预测的结果对该区域未来的发展情况进行讨论，以分析工程的建设必要性。第二步，分析需求。基于可行性研究报告，结合经济和社会的发展，对该区域地方电网的发展方向进行评估，确定工程建设的规模，进一步形成工程需求。第三步，设计线路路径和变电站选址。视电网规划和负荷预测情况而定，为接线和变电站做具体设计。第四步，主接线方案设计。根据输电线路的分布和变电站设计，为电气设备制定接线方案，在设计中还需考虑技术与经济等问题，通過科学合理的评价模型确定最佳方案。第五步，设计二次方案。在一次方案设计的基础上，设计合适的二次设备。第六步，基于设计，进行参数计算和设备的选型。

2输变电工程设计创新管理

2.1输变电工程设计创新的切入点

（1）创新工程设计。在电气一次设计中，以装配、绿色节能、暖通及水工和消防设计、机械施工等为出发点，考虑主接线、配电装置及总平面布置、防雷接地、机械运输等因素;在电气二次设计中，优化二次接地、光/电缆、信息技术和模块化等内容。（2）创新新设备设计。在电气一次设计中，优化智能节能变压器、开关柜与断路器等;在电气二次设计中，创新管理程序层、间隔层和站控层等方面。（3）创新新材料设计。在电气一次设计中，创新外绝缘材料和接地材料;在电气二次设计中，创新新型光/电缆、电缆防火封堵材料等。（4）创新线路电气及线路结构设计。可以采用新型导/地线、金具、绝缘子与铁塔材料等。输变电工程涉及较多专业设计人员，在实际设计过程中，应协同各专业设计人员的工作，全面开展设计创新，从而达到设计过程、施工过程信息共享的目的。

2.2数字化三维设计线路选线

一般情况下，在输电线路设计的过程中，选择线路路径主要是根据工作人员主观经验来进行的，通过数字化三维技术可以采取动态化的规划思路将比较复杂的问题简单处理，从而实现过程的优化设计。如在线路比较长的工程中，线路经过的地形也会相对比较复杂，这就需要选线的精确性，而三维技术可以模拟多样的复杂路线，实现选线的快速性和准确性，并对线路的设计进行优化排序。首先进行起始点和终止点的选择，然后通过数字化三维技术建立适量的地理信息，并对路障的缓冲半径进行设置，数字化三维技术可以通过自动化技术对工程中所有线路的路径进行优选，并对可能会影响的输电线路的村镇、厂房和农田等进行分析，尽可能避开一些有障碍的地段。此外在线路设计中如果出现问题，系统会自动在短时间内发出警告，重新选择路径。另外设计人员通过数字三维技术进行设计可以大大降低工作的时间，提高工作效率和工作的精确度，在进行变电站站点选择的时候还可以自动计算出所有选择的范围内最近的缓冲区距离。

2.3人工智能技术辅助物类甄别与地面高程信息处理

随着科学技术的发展和对创新能力的需求，输变电工程设计趋近人工智能化是一个不可阻挡的趋势。目前，在输变电设计过程中，人工设计有时是不可避免的。如若应用人工智能的相关技术，建立输变电工程设计人工智能辅助体系，如建立以知识库为基础的深度学习模型，形成具有自主逻辑推理能力的智能自主设计系统，避免主观因素影响设计质量，提高设计效率，减少人力物力资源的浪费。例如，输变电工程设计以空间地理信息为基础，综合考虑多维度的地理信息进行最优化设计。以输电线路路径选择的设计为例，要综合考虑居民影响、地理条件、人工与自然环境等各方面因素，确保线路选择具备经济性和稳定性。因此对高精度卫星图片进行物类甄别，以识别出各类建筑物、山脉、耕地、河流、湖泊等不同特征的地形地貌，成为了智能路径选择的重点。利用基于深度学习的图像识别技术对高清卫片进行地形检测、识别与分割，结合从卫星图片上获取的高程数据信息，可以对高精度卫星图片进行智能物类甄别，智能判断周围物体的高度与种类，智能判断输电线路走向与周围环境是否符合设计规范，以便于选出输电走廊的最优设计。而在变电站选址设计中，也可以应用相同技术，识别周围环境种类，综合考量输电走廊的配合与环境设计规范，确定合适的变电站站址。随着现代遥感技术的发展和多样、快捷的商业遥感图像数据的呈现，基于高清卫星图片的输变电工程设计显现出智能化的发展趋势，利用高清影像数据进行输变电工程的智能化设计，可以大大提高设计的效率和质量。

2.4绝缘配合设计创新

输变电线路工程建设区域不仅涉及低海拔区域，还包括高海拔地区。高海拔地区与低海拔地区相比，其地理和气候特征都存在较大差异，因此工程设计人员在进行输变电线路设计的时候，不得直接套用常规低海拔地区的线路工艺技术和绝缘配合参数，需要亲临现场进行实地勘测，然后根据施工区域实际情况完成工程绝缘配合参数设计，在此过程中还要分析输变电线路工程保护设备的属性，获取线路中工作电压和过电压的数值，结合工程运行维护费用和投资比例，完善工程绝缘配合设计。在绝缘配合设计过程中，设计人员要重点注意以下几个控制要点，首先，工程设计人员要注重输变电线路绝缘子型号和其片数的选择，其次，要注重控制线路杆塔和输变电导线之间的间隔距离控制。设计人员要明确系统正常运行状态下的电压值，对于可能发生的雷击跳闸或者过电压跳闸等问题进行分析，确保绝缘配合设计科学合理。工程设计人员在设置空气间隙距离的时候，要根据系统工频工作电压的实际电压值实施控制，高海拔地区的耐雷水平不得超出平原区域，工程设计人员要做好过电压保护和雷电保护设计。

3结束语

随着用电负荷的不断增长，为了满足电力供应的大量需求，现今的电力系统向着复杂化，数据源多样化的方向发展，通过复杂的网络拓扑为用户提供电力供应。建设输变电工程是满足地区电力需求的有效手段。施工管理理念、输变电工程设计管理间联系紧密，要对输变电工程设计创新管理，以设计全过程为主，开展各阶段创新管理工作。

参考文献

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