架空输电线路三维数字化协同设计技术与应用

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架空输电线路协同设计技术研究

部门计划

独立研究

本成果依托课题来源于国家电网有限公司科技项目“架空输电线路协同设计技术研究”。在现有架空输电线路设计过程中，多专业设计人员共同设计，设计资料移交以设计成果为主，对设计过程、中间成果缺乏标准化的移交系统；设计成果部分实现三维数字化，但以展示为主，未能将三维手段应用于设计过程，未能提升设计精度和广度。因此，迫切需要开展架空输电线路三维数字化协同设计技术和工程应用研究。 为攻克以上难题，项目组历经4年攻关，从协同流程控制体系、三维计算方法、二、三维可视化设计场景构建三个方面实现了架空输电线路三维数字化协同设计技术的重大创新：①首创架空输电线路协同设计流程控制体系, 实现电气、结构、地质、水文、测量、技经专业等输电线路全专业协同设计。②基于三维场景，提出跳线计算、交跨校核、三维基础场景构建等输电线路三维校核计算方法，实现设计全过程三维可视化。③基于CAD、GIS构建二、三维场景，形成二、三维场景联动技术，实现杆塔排位、地物标绘等设计过程二、三维设计场景联动。 应用上述创新点，形成架空输电线路三维协同设计系统。系统包含工程数据库、地理信息数据库、三维通用设计模型库等数据库，可实现线路路径优化设计、二三维联动排位、杆塔设计、基础设计、工程量自动统计、平断面绘制、数字化移交等线路设计功能，在此基础上实现架空输电线路全专业协同设计，适用架空输电线路工程可研、初设、施工图、竣工图四个设计阶段。 系统从2016年推广以来，已在我国五大区域设计院、14个省份的省设计院、经研院、地市级设计单位完成工程应用。系统在潍坊-临沂-枣庄-菏泽-石家庄1000千伏特高压交流输变电工程、青海—河南±800千伏特高压直流工程及30余项110千伏-750千伏架空线路工程的三维设计工作中得到广泛应用。工程应用中数据费用节支、人工节支、工程优化设计节支总额6亿元。此外，在未来五年中的持续应用中，预计可产生销售收入1.5亿元，工程应用节支15亿元，经济和社会效益十分显著。 项目成果在输电线路工程设计中获得广泛应用，在省级设计院中市场占有率达40%。在保证设计质量的同时有效控制工程造价，为建设坚强智能电网提供技术保障，推动我国输电线路工程设计水平有效提升，为建设资源节约型、环境友好型社会做出了巨大贡献。