輸變電工程設計現狀探析

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摘要：隨著我國經濟迅猛的發展，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增加了非常繁重的工作壓力。變電站作為電力企業配電、送電及控制的重點，是維持電力系統正常運作的重要環節，是加強電力建設的基本，并且能夠將高壓與低壓的轉換無縫銜接。為了緩解我國當前用電緊張的現象，近十年來國家電網斥巨資改善電網結構，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，在全國強力推廣應用各電壓等級智能變電站通用設計，執行“兩型一化”、“兩型三新”、“三通一標”、“四統一”等基建標準化成果，這些新技術的應用使電氣設計更加有效地遵循“節約占地、節約線路走廊、提高輸送容量、保護環境，提高安全穩定性”的總體原則，提高社會經濟效益。因此，本文將從宏觀全局對輸變電工程設計現狀進行介紹，將安全與經濟放在設計的首要地位，對其進行合理的規劃與設計，挑選出可實施的具有科學性以及先進性的方案，建設起能夠滿足我國發展需求的變電站，促進我國經濟的建設，加快我國全面建設小康社會。同時提出新的設計思想理念，突破傳統平面設計，推動三維數字化設計和工程數據中心建設，實現基建全范圍數字化，實施大數據戰略，提高工程設計質量。

關鍵詞：智能變電站；通用設計；三維數字化設計

1當前我國輸變電工程設計的現階段狀況

近10年時間，在國家電網有限公司的高度重視和統一部署下，變電站電氣設計已由常規變電站設計成功轉型為智能變電站設計，在技術、設備、設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、集成和環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、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，具備支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策和協同互動等高級功能的變電站。目前的智能變電站是采用現代計算機技術與普通變電站設備的結合產物，它覆蓋了普通變電站的所有功能，計算機技術可以實現遠程操控，數據傳送，實時的智能故障診斷，可以根據專用軟件程序實現部分故障的診斷和自動故障處理)。通用設計的采用，使變電站電氣設計在技術方案上得到全國性的統一優化;當電網發生故障時，通用設備的執行使電氣設備互換更方便快捷，不存在同類設備因外形尺寸、各接口不符而無法快速更換，有效地縮短了停電時間。為繼續深化基建標準化建設，加快推進國家電網有限公司堅強智能化電網建設，進一步提高工程建設效率和效益，總部成功修編及新增智能變電站通用設計方案幾十個，后又相繼修編通用設備，供設計人員選用。國家電網有限公司嚴格督查“兩型一化三新"、“三通一標”、“四新”、“四統一”等技術要求的執行情況，使設備采購、土建施工、電氣安裝更加規范化。國家電網有限公司推行全壽命周期最優設計，實現基本功能和核心功能，在電氣接線、總平面布置、設備選擇、土建等各專業，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“綜合建筑”向“工業設施”的轉變，保證設計方案盡善盡美。

2智能電網建設存在的問題

經過多年來的持續發展，國家電網有限公司實施新時展戰略已經具備了堅實基礎和良好條件，但也存在一些突出矛盾和問題。主要體現在:安全基礎還不牢固，電網安全風險始終存在;電網配置資源能力與清潔能源大規模快速發展還不適應，城鄉區域電網發展不平衡，配電網存在短板;供電服務能力和水平還不能滿足人民日益增長的美好生活需要。

3輸變電工程三維數字化設計的應用背景

國家電網有限公司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為建設世界一流能源互聯網企業不懈奮斗》。確立這一戰略目標，是貫徹黨的精神和能源戰略思想的必然要求，是積極適應蓬勃推進的能源生產和消費革命新形勢的必然要求，是把握能源革命和數字革命深度融合趨勢，爭取戰略主動的必然要求。未來的電網，從技術特征上看，將向新一代電力系統演進;從功能形態上看，將向能源互聯網演進。建設以堅強智能電網為核心的新一代電力系統，進而構建融合多能轉換技術、智能控制技術和現代信息技術、廣域泛在、開放共享的能源互聯網，是電網發展的必然趨勢。開展三維設計及建設工程數據中心是建設“數字國網"的重要手段，是構建國家電網有限公司全業務數據鏈的重要環節，是提升輸變電工程設計質量的重要舉措，是強化“數字國網"頂層設計。

4輸變電工程三維數字化設計研究成果及應用

三維數字化設計是基于工程信息、地理信息數據，通過三維建模技術、數字化協同設計技術的集成應用，完成輸變電工程的三維可視化設計和信息一體化。以工程數據為核心，互聯網+思想為指導，綜合運用大、云、物、移等新一代信息化技術，打通規劃設計、評審、采購、施工、監理、運維、運營各環節信息化系統，構成貫穿電網全生命周期管理的數字化解決方案，全面提升電網建設、運維管理水平和經濟效益，為數字化電網發展探索創新之路。目前，國內的輸變電工程數字化設計技術正處于發展的關鍵階段，相關企業正在積極探索數字化設計技術、數字化成果移交和應用技術。國家電網有限公司對三維設計提出的指導原則是“科研支撐、標準先行、試點建設、加快推進”。現在正在開展三維模型標準化、三維設計取費標準、三維設計成果的評審技術及工程數據應用關鍵技術等6項專題研究，以系統支撐三維設計和工程數據中心建設工作。已完成覆蓋交互格式、軟件功能、設計范圍、內容深度、成果移交等方面的8項標準制定，將引領、規范三維設計技術要求，指導試點工程建設。國家電網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工程的三維設計試點，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字移交條件，總體上實現三維設計、三維評審、三維移交。

5結語

電力的技術發展離不開電力市場的推動力，電能成為人們日常生活與工作當中不可缺少的一部分。隨著我國電力行業的不斷發展，電力設計當中一些問題也逐漸的顯現出來。結合本文所闡述的內容，變電站設計的穩定性、安全性、合理性、經濟性及實用性是事關變電站建設質量的重要因素。在遵循客觀發展規律，遵守相關規范要求的前提之下，設計人員對設備的選擇與方案設計都要考慮到合理性與可行性，同時還要考慮經濟性和保證設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向著更好的方向發展，提升我國科技化水平與經濟的建設。

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作者:唐海英 單位：四川南充電力設計有限公司