“中國電網設計的設計手段在從原來的手工畫圖向二維設計過渡之后，如今正在向三維數字化設計轉變。”中南電力設計院信息檔案部主任吳剛告訴《中國電子報》記者。吳剛顯然對中國電網的這種轉變感到非常欣慰，同時記者也從談話中感覺到這種轉變的迫切性。

　　從設計抓起

　　對于智能電網，不同的國家關注的側面不同，不同的發展周期又有不同的發展重點。在中國，國家電網公司提出的“堅強智能電網”更強調以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展具有信息化、數字化、自動化、互動化特征的統一堅強智能電網;在美國，則更強調配電網絡的自動化和智能化。歐特克公司技術總監Geoff Zeiss就表示，為了減少電力不足或電力中斷的停工時間，美國的電力企業正在安裝智能網絡管理硬件和軟件，增建網絡備援，對它們的配電網絡進行自動化。其目標是讓配電網絡具備足夠的智能，從而能夠隔離問題設備，重新進行自我配置，以降低受影響客戶的數量，并縮短找出和修理故障設備所需的時間。

　　圖為電站三維信息模型

　　“無論哪一種智能電網，核心價值都強調了對于變化的管理和控制，差別只是這種管理和控制的對象是著眼于發電、輸電還是配電。這就要求智能電網首先必須是數字化電網，通過數字化的傳感器連接資產和設備，并建立集成了數據收集、整合和分析、決策系統的雙向通信網絡。這意味著要求對電網中的每一個元器件有控制、有描述，而這種要求，必須在電力系統的設計階段就要予以充分考慮。”Bentley公司電力業務全球副總裁Arthur Sawall向《中國電子報》記者表示。

　　歐特克公司全球高級副總裁Amar Hanspal在今年的AU 2010大會上接受媒體采訪時也表示，中國電力方面的基礎設施若想要可持續發展或者說綠色化，智能的設計至關重要。比如說風機和電廠的儲能設備、太陽能發電的電板、電網等等，都需要更智能化的設計。

　　三維數字化大勢所趨

　　“作為智能電網的基礎，70%的數據都產生在設計。因此，智能電網的建設，要從設計開始抓好。”吳剛強調。今年在荷蘭阿姆斯特丹舉行的2010 Be創新獎全球大會上，中南電力設計院著實風光了一回。通過武漢江夏500 kV變電站項目一舉奪得公用事業輸配網絡領域的創新獎。在吳剛看來，項目之所以獲獎最大的創新點就是全面實現了變電站設計流程的升級，即實現了工作流程從二維設計到三維設計的過渡。這種轉變不僅實現了變電站空間的節省，同時還減少了項目所需的實際占地面積。“通過使用新的設計手段對開關場進行設計優化并依靠碰撞檢測工具，有效地節省了1.7%至2.1%的占地面積。”吳剛說道。

　　據了解，電網數字化設計最大優勢在于保證電網運維的數據的可獲得性和準確性。例如，采用傳統的手工設計，設計數據容易丟失，新建電網在運營四五十年后要進行升級時，難度就變得很大。采用數字化設計解決方案，可以保證數據的準確性、可靠性和完整性，從而也保證了電網的可持續發展。當然，設計上的損失，會隨著工程的進展不斷放大。只有實現了精確設計，才能實現精確建造。

　　如今，三維數字化設計正在幫助工程師、建筑師、設計師和建筑公司實現沖突檢查和工程量估算等工作的自動化。如果與項目管理軟件結合使用，則變成了四維和五維模型，它可以讓建筑公司對整個施工過程建模，由此促進人員調度和材料交付。“隨著越來越多的電力企業部署智能電網，它們不僅會將新技術用于重新設計現有變電站和設計新變電站，還會用于設計輸電線路，幫助獲得監管部門的批準;為擴建后的網絡設計可再生發電廠和其他設施。”Geoff Zeiss補充道。

　　專家觀點

　　中南電力設計院信息檔案部主任吳剛

　　數字化移交面臨挑戰

　　為了電網的可持續發展以及運維更加方便，在電網設計中，必須保證電網全生命周期中數據的準確性，數據移交的完整性。例如，唯一數據源貫穿變電站工程全生命周期。中南電力設計院在±660kV青島換流站設計項目中，就向業主國家電網進行了初步數字化移交。數字化移交可以將設計、建造數據準確地提交給業主，如果業主在應用時對換流站進行修改，還可以實時更新數據。而用傳統手段進行移交的時候，很多數據需要靠手工來錄入，不但耗時長，而且還容易出現人為誤差。目前數字化移交在我國推行還面臨幾個難點。一是數據標準不統一。目前國家電網正在制定電網領域的編碼標準，這將有效解決數據標準不統一的問題。二是數字化移交對設計提出了很高的要求——數字化移交的前提是數字化設計，而目前我國電網的數字化設計剛剛處于起步階段。三是如何移交還需要認真構思一個既能與現有設計流程和軟件工具結合，又方便將來業主運營維護的理想方案。