数字化电网技术在电网规划设计中的应用

数字化电网技术在电网规划设计中的应用

郑国军

天地电研（北京）科技有限公司武汉分公司 武汉 430000

摘要:传统的电网设计和评审过程通常在二维平面上进行，在这个层面上，电网设计和评价被认为不够直观。为例让用户、规划人员和评价人员可以快速、直观、清晰地了解电网设计和评价的细节，运用数字网络技术灵活、直观、信息丰富的特点，改进传统电网规划、设计和管理工作模式。对传统的网络规划与布局进行了优化，包括三维全景规划、电网布局设计评价、风险因素识别等，并对该系统在算法中的体系结构及数据类型进行了详细的阐述，并在此基础上，对网络结构进行了智能化设计，使整个系统的可靠性、经济性、稳定性得到了有效的改善。

关键词:数字化电网技术;电网规划;可视化;设计评审

作者：郑国军，1994年8月，汉族，河南信阳人，研究方向：电力系统规划与设计，本科.

前言

随着电力技术的迅速发展，电网规划管理作为我国电网公司的重要组成部分，必须加强规划布局，加强经济建设，提高供电可靠性。将信息化技术应用于电网规划分析、管理，提高电网规划决策水平，提高电网规划管理的效能。

1、数字化电网架构设计

借助三维建模智能、数据库、地理信息、自动识别等技术，结合海平面高度和电力系统的基础地理数据，生成具有真实三维参数的虚拟场景，进行全面规划和分析，进行电力系统设计和评价[1]。

1.1硬件系统设计

硬件结构包括:网络服务器、数据库服务器、客户端和投影监视器，负责回答和处理网络请求;数据库服务器用于存储和分发GIS和机电基础数据;客户端用于发送规划命令、接收和分析外部请求。该架构提供了远程控制、方便的图形显示和可靠的查询响应。

1.2软件系统架构设计

该系统的体系结构包括:横向数据流、垂直数据流、矿山区、杆塔坐标、接线方式等数据，并在此数据的基础上进行数据的横向传输、数据处理、规划设计结果的显示;在垂直算法层面，完成金属柱采样、钢筋悬挂、自动跟踪、负荷计算和风险识别等复杂计算。

2、智能固态表针的应用

从传统的供电方式来看，目前普遍使用的是电磁表。但由于电磁表功能相对单一，很难进行远距离反馈。智能固态指针可以有效地解决电力信息的反馈问题，将智能固态指针用于电力系统，可以远程传送有关的电能信息，并可以控制长时间内的电量状况，便于科学地进行管理。

3、供电用电规划

近几年，我国的社会经济体制改革取得了比较显著的成绩和进展，目前正处于稳步增长的状态，而电力资源自身的清洁性又是一个显著的特点，因此，国家的电力发展也要与绿色经济的发展相适应。而且，由于电能是一种不可再生的能源，因此，在地区供电和用电时，一定要做到既节省又有效的原则，又要仔细地分析用电量，才能得出比较准确的数据，以便为今后的供电工作提供可靠的依据。同时，各电力部门也要根据有关的规划、设计原则，在保证用电安全、可靠的前提下，提高电网的效率。此外，负载转移是影响电网规划质量的一个重要因素，它主要集中在电压分配和容量两个方面。对于低压配电网来说，如果变压器在运行过程中发生了故障，那么它就会失去与输配电系统的联系，那么，它就可以通过电压分配系统来进行负载的传递，从而保证电力系统的正常运转。

4、为管理提供决策依据

区域电网规划智能化管理系统可以为员工提供辅助决策的功能，比如在区域电网规划中，员工可以利用这个功能模块估算区域内的电量差距，从而帮助和促进电网建设。夏季是一年中用电量最大的时段，在峰值出现明显的下降后，各区域电力公司需要对电力需求与往年相比的变化进行分析，并对未来一年内可能对电网运行造成影响的各种因素做出合理的调整，从而保证下一次供电高峰的顺利通过。另外，通过智能管理系统的电能平衡功能，可以对未来的电网容量进行预测，为外部采购的电能供应做出判断，从而防止电网的供电不足和供大于求的情况出现。通过对该技术的进一步改进，它能够预测出今后几年内的电力负载情况。

5、数据库设计

一个准确有效的数据库系统可以通过逻辑快速地细分系统存储库、功能数据库、电力设备数据库和其他数据库，提高系统的运行效率。其他取决于基础数据和主题数据的类型。(1)系统数据库。它存储了用户，角色，功能信息和记录信息，这些信息是需要存储在系统中的。(2)职能划分的依据。支援单一顶层的能力，包含局部及中间资料库。(3)电源装置的基础数据库，其主要是用于储存在三维系统中所显示的功率装置、传送装置;还包括了交叉跨越、协议区等方面的内容。在输电线路中，空间位置、相互关系、模型信息等是输电线路的关键技术。(4)模板库。所有三维模型档案都在此，包含基础和定制。(5)影像及地形库。存储航飞影像、高程等影像数据[2]。

6、数字化电网流程设计

6.1资料收集与整理

根据数据采集的方法，数据分为永久更新、定期更新和实时更新。数据定期实时更新，主要通过比较方案系统提供的比较方案，可以轻松进入比较方案数据库，及时更新动态数据、地形、图像、三维模型、网络、环境等。

6.2电网数字化流程设计

在此基础上，通过用户输入的各种参数进行电网的总体布局，通过输入杆塔、金枪和输电线路的地理坐标构建立体输电线路，并在此基础上进行电网认证，有效避免各类
7、三维设计控件

三维设计管理是电力系统设计数字平台设计的重要工具，它补充了三维视图、空间分析和规划等功能。(1)3D widget view主要用于3D定位、切换和场景查看，以及输电线路检查和主题操作;(2)空间分析控制主要实现两个测量模块:空间测量和空间计算，可以计算空间的点、线、平面、高淹没度、剖面、视图、坡度等。(3)规划和监测辅助要素，特别是网络、交通环境、经济人口等信息的分组和集成，有效地提高工作效率，使规划方案更加经济合理;(4) CAD管理系统主要应用于变电站和输电线路的选择。基于海量数据和显著的空间分析能力，将不同环境和网络的主题信息集成到三维场景中，帮助设计三维显示的主题方案。

结语

基于大量的地理、专业数据，数字电网平台通过建立输电线路、电源点、变电所等设施，为电力系统的规划设计提供了相应的辅助规划和设计功能，以优化项目前的效率和投资回报。将虚拟视觉技术应用于电力系统建设、线路优化、工程建设管理等方面，提高电力系统设计的可靠性和科学性，节约建设成本，缩短周期，降低风险，节约土地，有效地保证电网建成后的稳定可靠运行，取得较高的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]杨德慈，臧宝志，季笑庆，井嵘.大数据背景下电网规划设计统筹理论与发展[J].电子技术与软件工程，2018(13):156.

[2]唐璁.电网规划设计的要点分析与技术运用探究[J].科技创新导报，2017，14(31):56-57.