电力工程设计中数字化技术运用研究

任嘉祺

（国网韩城市供电公司，陕西韩城715400）

1 引言

数字化技术主要是建立在计算机和各种先进的数据软件基础上的，被应用到电力工程当中，主要是以三维数字化技术的形式存在的，能够通过对现有电力工程运行情况的了解，建立模拟模型来为电力工程的设计提供更加便利的技术条件。在电力工程的设计中，确定路径和采集数据是非常重要的内容，应用数字化技术能够将整个电力工程以立体模型的形式呈现出来，对保证电力工程设计建设的科学性具有重要的作用。

2 电力工程设计数字化技术的应用情况

2.1 软碰撞、硬碰撞检测

数字化技术在电力工程设计中的应用主要是通过三维数字化技术来实现的，由于电力工程的设计涉及多个方面，每一个部分的电力供应和运行设备都需要精密的设计才能够满足整个电力工程的运行需要。

将三维数字化技术应用到电力工程的设计中，通过软碰撞和硬碰撞来对设计内容进行检测，验证设计是否符合实际需求。具体来说，软碰撞主要是指在应用三维数字化技术布置电力工程的实体模型时，通过对电力距离、变电站防雷范围的校核来检测模型的设计是否合理。就目前的情况来看，软碰撞检测主要被应用到换流站阀厅设计、线路设计中，能够通过对电气距离的校核来反映工程设计和运行的实际情况[1]。而硬碰撞则主要是利用实体模型之间的碰撞检测，验证变电站等电力工程中的各种设施场所是否符合实际的运行要求。一般情况下，硬碰撞被应用到各种涉及广阔专业领域范围的电力设施和场所当中，尤其是在户内和户外的变电站中有着良好的应用范围。

2.2 实体模型设计

以往在对电力工程的实体模型进行设计时，需要由相关的设计人员来对实体模型运行中的各种数据进行统计。这种人工统计的方式虽然能够满足实体模型设计的需要，但在电力工程的各项设施设备设计越来越复杂的情况下，实体模型设计过程中需要统计的数据信息也越来越多，计算量越来越大。如果设计人员在统计数据的过程中出现误差，很容易影响到整个电力工程实体模型的设计，进而影响到电力工程的设计建设情况。将三维数字化技术应用到电力工程的实体模型设计当中，只需要应用导线等材料，就可以实现对实体模型各项数据的有效统计[2]。这样不仅能够在一定程度上节省以往用于实体模型设计的人工成本，还能够以更直观的数据统计结果来保证统计数据和模型建立的准确性，提高实体模型统计和整个电力工程的设计建设效率。

2.3 软件平台整合

三维数字化技术在电力工程设计中的应用，需要以测绘软件为基础。测绘软件本身是以计算机信息技术为前提运行的，在电力工程设计中实际应用三维数字化技术时，可以借助三维软件平台来将不同的测绘软件信息接口进行整合，让录入软件平台中的信息能够得到有效整合，并能够长时间应用，避免以往设计过程中存在的数据丢失、遗漏等问题[3]。一般情况下，以三维数字化技术来实现软件平台的整合，最主要的就是通过对短路电流的计算、导体和设备的选择使用、接地和工程力学计算软件等方面的信息整合，来充分发挥软件平台在电力工程设计中的作用。

2.4 勘测信息挖掘技术

数字化技术具体包括多项技术内容，在设计电力工程的过程中，需要依据电力工程设计的具体要求，选择合适的数字化技术来满足电力工程的设计需要。从勘测信息挖掘技术的角度来说，在对电力工程进行设计时，需要在电力工程的选址范围内选择具体的电力工程建设场所。选线选址是电力工程设计中一个非常重要的内容，也是开展电力工程具体内容设计的重要前提。将数字化技术中的激光点云技术应用到电力工程的选址工作当中，通过对砍伐树木、跨越、精细拆迁以及线路信息的统计工作的科学分析，在保证搜集的相关数据准确性的同时，能够利用计算机技术来保证计算结果的精确性。例如，在电力工程设计中应用数字化技术，可以充分发挥海拉瓦技术以及激光点云技术的作用，将电力工程运行中产生的线路信息统计起来，依据这些线路信息来完成树木砍伐、精细化拆迁以及跨越分析等情况的统计，并绘制三维场景地图。

3 数字化技术在电力工程设计中的应用发展趋势

将三维数字化技术应用到电力工程的设计当中，能够满足电力工程设计对结构分析、碰撞检查、工程量统计以及施工模拟等方面的要求。现阶段，我国的部分电力系已经开始应用三维数字化技术来对电力工程进行设计，电力行业中的技术人员也开始为三维数字化设计的应用制定相应的技术标准。由此可以看出，三维数字化技术在电力工程中的应用已经成为当前电力行业发展的主要趋势。三维数字化技术能够通过工程信息模型的应用来满足电力工程的设计要求。

近年来，我国在电力行业的发展过程中更加注重智能电网的发展情况。这一发展趋势不仅在当前的电力行业发展中得到了有效的验证，同时也反映出我国智能电网有着更加广阔的发展空间。智能电网得以运行和发展的一个主要依据，就是三维数字化技术在电力工程设计中的应用。

发电是电力工程的基本功能，从当前资源节约和环境建设的社会发展趋势来看，不同燃料在发电中产生的发电量存在一定的差异，选择合适的燃料类型发电，也是当前智能电网在建设和发展中的主要要求之一。

4 数字化技术在电力工程设计中的应用要点

将数字化技术应用到电力工程的设计当中，不仅需要考虑电力工程本身的运行和发展情况，同时也需要考虑到电力工程在运行过程中所产生的经济效益和社会效益，以数字化技术的应用来推动电力工程朝着更加智能化的方向发展。在对数字化技术在电力工程设计中运用的发展趋势进行分析时，主要可以从以下几个方面来入手。

4.1 重视模型标准化整合工作

尽管数字化技术在电力工程设计中的应用优势已经逐渐凸现出来，但由于受到不同地区技术水平的限制，以三维数字化设计为主的三维立体模型尚未在全国范围内的电力工程设计中普及，模型设计是电力工程设计中一项非常重要的内容，在受到技术水平限制的影响下，二维模型仍然在电力工程的设计中占据着主要地位。而当前电力工程的设计越来越朝着复杂化的方向发展，电力工程设计的任务量和计算量都在不断增加，仅靠二维模型很难满足电力工程的设计要求。因而在未来的技术研究和发展过程中，相关人员需要重点从设计和生产三维模型的角度出发，让三维模型被广泛应用到电力工程的设计当中，以三维模型为媒介和桥梁，以便能够在电力工程的设计中更好地发挥数字化技术的作用。因而在电力工程的设计中，需要重视三维模型的标准化工作，通过不断促进和加大技术整合，让三维模型更好地发挥其作为各种测绘设计软件和计算机软件信息入口的作用，通过数据接口的有效统一来更好地发挥各种软件在电力工程设计中的作用。

4.2 开拓三维数字化技术的应用深度

技术的研究和开发本身就是一个不断深入的过程，数字化是一个较为广泛的概念，数字化技术能够成为诸多行业和领域的发展动力，因而数字化技术本身在应用过程中也会涉及多种软件。不同的软件中涉及的技术专业存在一定差异，使得以数字化技术为基础的各种软件在研发中很难划定评判的标准，因而对于各种数字化软件的研究程度也有所区别，对三维数字化技术模型的研究也会不同。在这种情况下，要想充分发挥三维数字化技术在电力工程设计中的作用，就需要以开拓三维数字化技术的应用深度为主要目标，密切关注当前数字化技术的主要发展形势，在对发展形势进行预测的基础上，逐渐建立起一套更加完整的三维数字化技术体系。其次，在结合电力工程的设计要求之后，通过对电力工程设计中数字化技术应用的专业交叉部分进行分析，找出能够将各个专业领域的技术相融合的有效方法，在实现电力工程设计信息共享的同时，也能够为电力工程的设计提供更加科学的技术依据。基于数字化技术对节约电力工程设计成本的作用，需要不断开拓数字化技术的应用深度，才能够让其在促进电力工程设计中发挥更大的作用。除此之外，在对三维数字化软件进行设计的过程中，还需要事先明确技术发展的目标，在统一规划条件和施工方案的基础上，让数字化软件在开发设计的过程中能够让技术与软件实现融合共享，不断提高软件的实际应用效果。

4.3 重视对数字化移交标准的研究

数字化技术在电力工程设计中的应用，需要遵循一定的标准才能够保证技术实际的应用效果。相关人员在进行电力工程设计的过程中，需要从数字化的编码系统角度，对电力系统运行中产生的一系列数据信息进行整合和管理。编码系统是能够对各项数据信息进行整合分析的重要前提。因而电力企业在进行工程设计时，需要重视编码系统的打造，在发展中逐渐加大对三维图纸的标准化管理力度，让三维数字化技术能够直接被应用到电力企业的编码系统当中。为了能够提高电力系统和编码系统的运行效果，在设计和研究编码系统的过程中，还可以充分发挥物联网的作用，将物联网和数字化的移交标准整合起来，以更高效的技术形式来推动电力工程的不断建设和发展。

5 结语

综上所述，将数字化技术应用到电力工程设计中，对提高电力工程设计的科学性具有重要的作用。结合我国电力工程设计建设的实际情况来看，数字化技术的应用，在一定程度上解决了以往电力工程设计中存在的矛盾和问题，以更清晰的模型效果图来提高电力工程设计的科学性。数字化技术在电力工程设计中的应用范围和作用会进一步扩大，需要对数字化技术进行不断的优化创新，让其能够为促进电力行业的发展提供更大的动力。