第04版:要闻·企业

中国能源报 2023年03月27日 星期一

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勇攀电网设计新高地

——国网山西电力打造工程数字化技术实验室纪实

■冉涌 李云亮 冯跃华 《 中国能源报 》( 2023年03月27日   第 04 版)

  在多数人的印象里,搞工程设计应该是这个样子:要么伏案画图,一张张,一遍遍;要么实地测量,一步步,一寸寸。但如果能够走进国网山西电力工程数字化技术实验室,原有的认知一定会被这里先进的工作景象彻底颠覆。

  2018年以来,为强化技术支撑,加快转型发展,全面赶超争先,在国网山西省电力公司大力支持下,国网山西经济技术研究院(以下简称“山西经研院”)历经3年时间全面推行数字化设计能力建设,勇攀电网设计新高地,成功打造出具有国内一流水平的工程数字化技术实验室,为国网山西电力在三维数字化设计方面弯道超车注入了强大动力。

  ■■突破传统

  “创新进取担当  干出时代精彩”“突破关键技术,创新成果应用,提升服务能力”......走进山西电力工程数字化技术实验室,一条条醒目的标语映入眼帘,这些标语无一不在强调“创新突破”这一工作要求。的确,没有创新,不敢突破,就不会有这个工程数字化技术实验室。

  2018年,是史卓鹏担任山西经研院设计中心主任的第一年,也就是在这一年,山西经研院提出建设工程数字化技术实验室的设想。这与史卓鹏的想法不谋而合。在史卓鹏看来,山西经研院是2012年成立的新单位,新单位就要有新气象。尤其是设计中心,只有60多人,要高质量完成各项设计任务,就不能再走老路,就必须突破传统,用新技术和高起点引领全省电网工程设计整体再上新水平。

  项目启动后,史卓鹏和他的团队坚持学中干、干中学,锲而不舍,先后多次到国网经研院实验室、山西电科院实验室以及多个其他行业的重点实验室调研,为方案的制定提供清晰思路。

  “工程数字化技术实验室是山西经研院筹建的首个实验室项目,无论是数据建立,技术掌握,还是设备安装使用,对于我们都是全新的挑战。但大家深知这个项目的重要性和紧迫性,没有一人喊苦叫累,没有一人知难而退,硬是以顽强的毅力和拼搏的精神,一步步向前推进。”史卓鹏骄傲地说,“到2021年4月16日,一个包含了四库建设、三维设计与物资一体化平台、三维设计与造价一体化平台、工程数据中心、航飞航测系统和可视化交底系统6方面主要功能的工程数字化技术实验室基本建成。”

  ■■初试锋芒

  有了工程数字化技术实验室这一科技利器加持,山西经研院设计中心的工作真可谓如虎添翼,立竿见影。2019年,共开展500千伏工程设计3项,为此前总和;开展220千伏规模以上设计任务19项,为建院8年来最多;2020年,营业收入较上年同期增长28.61%,利润较上年同期增长57.84%。

  任春光是工程数字化技术实验室管理员、科技项目负责人,主要从事变电土建和变电三维设计,他对四库建设感触颇深:“这四个库的应用,整体带动山西电力三维设计能力和水平上台阶。”

  任春光详细介绍了四库建设的先进性和实用性。变电设备模型库不仅完全满足电网建设的数据需求,而且在设计阶段就具备运维、检修方面的数据支撑。铁塔库涵盖了35千伏到500千伏的省内大约90%铁塔的覆盖率,还结合山西地理和气象条件对铁塔力学计算进行本土化修正,解决了系统内单位不会算塔,只能套塔的问题。土建基础库将省内常用基础形式进行标准化设计,在模型中增加水泥、钢筋等材料数据,为后续直接提取工程概预算提供条件。7个通用实施方案的整站模型库能够在设计阶段直接提取使用,极大地节省设计时间。

  2019—2020年,实验室各功能先后在10多项工程中使用,效果十分突出。其中在太谷北220千伏输变电工程设计过程中,设计人员依托实验室开展了全专业施工图深度正向三维设计,精细度远超国网要求,成为国网公司首个华北五省三维观摩审查项目,得到审查专家一致好评。在河津西220千伏输变电工程线路路径选择过程中,设计人员依托实验室航飞航测系统开展了选线定位,通过与现场踏勘选线对比,准确率达到95%以上,且用时缩短90%。在平右220千伏输变电工程物料报送及施工图预算编制阶段,通过设计物资及造价一体化系统,在3天内就完成了物料统计及预算编制,较常规至少提前5天以上。    

  ■■大展身手

  从2021年开始,工程数字化技术实验室又制定出三年专项科技规划,开启了新一轮技术攻坚。

  两年来,工程数字化技术实验室又新增重要功能6项,包括集合三维四库,三维设计与施工招标清单编制一体化平台,充气护壁装置,智能断面辅助模块,山西省电网工程数字化管理平台,智慧选线系统等。这些功能对于完善和升级系统、提升设计质量效率发挥了新的更大作用。

  这些新技术新改进在实际应用中取得了显著成效,进一步巩固了山西电力工程数字化技术实验室在全行业的领先位置。统计显示,输变电三维数字化模型数据库技术平台上线以来,先后有各网省公司和兄弟单位200余人来实验室观摩学习,山西公司系统各地市设计单位累计使用三维四库共5775次,共下载使用各类三维模型969个,通用设计方案利用率达到95%,工程数字化成果移交准确度得到大幅提升,移交准确率由30%提升至85%。三维设计与施工招标清单编制一体化平台在运城翟店220千伏输变电过程中运用,提升了施工招标清单编报效率。智能断面及二次智能设计系统在10余项工程设计中均有运用。山西省电网工程数字化管理平台目前已收集整理全省各阶段工程280余项。造价物资一体化系统在30多个项目上试点应用,物资需求计划的报送以及概算预算的编制平均由10天减少到2天,而且准确度大大提升。