摘要:到2060年，随着国家碳达峰和2060年碳中和的达成，中国将以“绿低碳”为主要方向，而风能作为全球最大的清洁能源，也是实现2060年碳中和目标的主力军。随着风力发电的大规模设计开发,飞速发展的科技信息技术,在新能源设计行业中,计算机辅助设计基于平面化CAD设计,在设计项目精细化、可视化、集成化、协同化设计等方面遇到束缚,为解决此问题,三维数字可视化技术应运而生。而风电场集电线路设计是风电场设计中的一个关键环节,本文首先阐述了三维数字化平台在风电设计中应用,同时对风电场集电线路三维数字化设计做了全面介绍分析。 小样本关键词:三维数字化;风电场;集电线路设计;应用
引言
随着科技的飞速发展,二维电力设计已不能适应电力行业的需要,国家电网在2018年工作会议上明确提出要大力推广三维设计。所以三维数字化设计势必要运用在架空输电线路进行中。而三维GIS+BIM技术平台的到来引领了设计手段的变革以及设计思维的改变,新的风能设计策
略将被3D数字协作设计所替代。该平台可以帮助不同行业的设计者在同一时间完成设计，并运用3D数字建模技术指导风电场设备的现场安装、合理的施工次序，大大提高了设计质量，确保了现场施工进度，科学有力的支撑了风电场施工建设，保障绿风电安全稳定运行，成为新能源设计建设的全新的解决方案。
1风电场三维数字化设计平台概述
三维数字化设计平台,通常是指通过电子计算机地理信息数据处理技术,把真实的风电场区域场景通过三维GIS+BIM等技术手段,对风电场景的虚拟地理环境进行建模,以360度全景全方面的方式完整全面的展示出来。达成了在虚拟场景下开展风机微观选址工作、风机及箱变基础设计、场内道路设计、场内集电线路设计以及升压站摆放和场平设计等精细化设计,实现了从初步设计到施工图阶段的全设计流程的数字化,为新能源绿风电设计工作数字化转型创造了良好的开端。 2三维数字化设计在风电场设计中优势和特点
在三维数字化技术出现之前,传统的新能源风电场设计大部分设计采用二维计算机辅助设计-
CAD技术,由于缺少图像技术,不能够完整准确的表达设计着的思路,给客户做汇报展示时不够完整、立体、形象、生动。
对比传统的二维设计,三维数字化技术有着很大的优势,把规划区域的现场环境进行虚拟地理环境模拟建模,实现从设计到施工的各个环节模拟,让设计人员不必实际到达区域现场,可以解决许多现实中需要去现场解决的设计问题,实现了在三维实景地形图下协同、联动的开展风机的微观选址、风机基础设计、道路及平台设计、集电线路设计以及升压站位置摆放等精细化设计,设计者利用建模好的杆塔,绝缘子串进行装配,施工场地模拟风机吊装,道路坡度及放边坡大小,能演示设计阶段的各个成果。同时可以任意切换回二维工程图纸,满足工程图纸施工需要。
总体上，通过三维数字设计，对设备进行协调、现场安装、施工，可以有效地提高设计质量和效率，确保工程进度，为风电项目建设提供科学的技术支持，确保风电场安全稳定运行，为加快建立安全可靠、经济高效、可持续发展的现代能源供应体系提供了全新的解决方案，同时满足项目精细化、集成化、协同化设计等更高的设计要求。如何上好开学第一课
价值工程
3三维数字化设计在风电场集电线路设计中应用
3.1合理规划风电场集电线路路径
风电场集电线路是要把各台风力发电机组所发电能串联起来,根据风机排布、风机容量大小、升压站位置、地形地貌等因数,科学合理的规划线路走向,合理缩短线路距离,从而较少工程造价。
三维数字设计是通过建立 GIS+ BIM的虚拟地理环境，与现有的铁塔、绝缘子等设备相结合，实现了对输电线路的规划、自动排塔的仿真，并对线路周边的地形进行了仿真，以避免不适合立塔及跨越的区域，有利于选线规划设计工作的开展。利用三维数字技术，可以使设计者更加深入地研究和分析所规划线路的全过程地形，科学地规划线路走向、合理分配风机、缩短线路间距、优化塔高和杆塔数目，以减小图纸设计路线方案与实际铺设效果之间的差距。同时，也可以有效地降低工程造价，降低工程造价，降低工程造价，降低工程造价。同时，通过合理的规划和设计，可以将征用土地的数量降到最低，进而降低对环境的损害，达到保护生态环境的目的。
3.2杆塔及设备可视化应用
三维数字化设计平台搭建国网典设塔型的三维建模和建模自行设计的塔型。铁塔三维可视化,导线、绝缘子串可视化,排塔定位时,清楚的反映铁塔横担与绝缘子串连接是否匹配。交叉跨越时导线、树木、房屋时是否满足安全距离,及导线对边皮的安全距离。从而提高集电线路设计的安全性、合理性、可靠性。
3.3塔位地形分析优化
长城客户管理系统
采用三维数字设计平台,能够分析全线塔基的地形及塔四周情况,并通过塔基的地形坡度,确定塔基的地形划分,根据坡度的大小,决定是否需要进行高低腿设计还是铲基面四腿等高设计。同时合理规划出线路临时施工便道位置,进行优化线路临时施工便道长度及基础的填挖量。
3.4铁塔基础优化
风电场集电线路一般来说有十几公里甚至几十公里,可能会跨越不同的地质。所涉及的杆塔数量非常多,杆塔基础会根据线路地勘,采用不同的形式。如刚性台阶基础、柔性基础、掏挖式基础、桩基础等。采用三维数字设计平台,可以分别展示各个基础形式和透视效果,开挖作业面及降坡等,从而提高对塔基临时施工作业平台的优化和施工安全性。
4三维数字化设计在风电场安全运维中应用、
在风电场建成后，通过三维立体可视化技术，安全生产人员能够迅速、直观地了解风机的排布、道路及集电线的走向。风电场占地大，风机分布分布分散，道路与输电线路相隔很远，有些树木葱郁，地形复杂，利用3D数码平台技术，可以突破操作人员的视野限制，利用 GPS无人机提前设置好的经纬度及航迹，可以精准巡航监控以及故障查看，风电场安全监管等工作。三维可视化技术能够清晰地再现风电机组仿真的真实场景，使运行人员能够更好地掌握整个集流系统的运行状况，并能对电网进行立体的可视化管理。
结束语
在3D数字化中，各专业的设计工作可以在数字平台上进行，各专业的设计内容可以进行合理的分类，互相参照，同步显示，从而实现设计的协调，并通过直观的立体视图，检查各专业之间的关系，避免了传统设计中各专业互相投资造成的信息传递迟缓，沟通不畅，不精确，避免不必要的失误，缩短设计时间，提高设计质量。实现了项目的精细化、集成化和协同设计。
海音寺潮五郎
参考文献
[1]俞容江，周迪，王国良，阮晋三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用[J]科技创新导报2017(02)
[2]艾林.輸电线路规划中三维全景可视化技术探究[J].科技创新导报2019(03)
[3]郑清福.三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用[[]科技风2017(25)拟合直线
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议