隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的逐漸提高，用電需求不斷上漲，在一定程度上推動了電網(wǎng)建設尤其是輸電線路建設規(guī)模的擴大。目前輸電線路建設已成為電網(wǎng)發(fā)展與建設的核心和重點，從原有的小區(qū)域小范圍輸電工程逐漸發(fā)展成為跨區(qū)域跨省市的大型輸電工程。工程建設規(guī)模越來越大、建設范圍越來越廣的同時，技術要求也越來越高。
多樣的地形特點、復雜的氣象條件，越來越大的建設規(guī)模以及越來越遠的輸電距離等因素，都使得輸電線路工程設計難度增大，隨之而來的是線路設計評審的復雜性增強，以及工程質量管理的難度增大。
為了應對上述問題，中國電科院輸變電工程研究所研究團隊適時引入“數(shù)字科技”，有效利用數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析等大數(shù)據(jù)技術，解決輸電線路工程設計中遇到的桿塔型式選擇、基礎選型、技經(jīng)指標預測等難題，輔助工程設計、評審及工程質量管理，提升設計效率，保障設計質量。
輸電線路設計數(shù)字化應用
在輸電線路設計過程中，設計方案的合理性、設計質量的高低、設備選型的水平、材料選用的結果、設計指標的確定等會對工程的建設與后期運行的效果產(chǎn)生直接影響。
緊密結合工程實際的基礎上制定出科學合理的方案是設計人員必須具備的能力。但由于輸電線路工程分布點多、覆蓋面廣、建設戰(zhàn)線長，極易受到地形、地貌、地質條件、地理環(huán)境、自然氣候、生態(tài)環(huán)境等因素的影響，在設計過程中，可行性方案眾多，各設計單位設計人員對不同工程條件下的設計技術方案掌握不quan面，僅能根據(jù)現(xiàn)有設計經(jīng)驗對工程方案進行選取，對其它未接觸過的工程技術方案，存在不會用、不敢用、不好用的情況，就存在不能選擇出工程zhui優(yōu)設計方案的困難，且可能造成工程設計質量不優(yōu)，或存在安全質量問題等風險。
輸電線路通用設計
針對上述問題，輸電線路應用數(shù)字化設計手段，具體的應用場景有：
輸電線路工程設計數(shù)據(jù)中心。通過各省公司、設計院端口對數(shù)據(jù)進行直接采集，匯總至數(shù)據(jù)處理中心，利用數(shù)字孿生技術進行各類數(shù)據(jù)的全過程管理，優(yōu)化設計方案、運管政策。
輸電線路工程設計數(shù)據(jù)中心可實現(xiàn)“數(shù)據(jù)一個源，業(yè)務一條線”，結合設計質量評價、評審能力綜合水平評價、工程新技術，實現(xiàn)基建過程中的數(shù)據(jù)積累和數(shù)據(jù)沉淀，提高工作效率和工作質量。
數(shù)據(jù)處理中心采用隱馬爾科夫模型(Hidden Markov Model, HMM)智能算法，從工程評審意見及說明書中自動提取曲折系數(shù)、路徑長度、建設規(guī)模等工程特征指標進行各項工程指標橫向對比分析，應用主成分分析與支持向量機模型（Support Vector Machine, SVM），自動判斷工程設計質量、評審質量情況及分檔排序。系統(tǒng)采用離線包方式發(fā)于各省公司填報及資料打包上傳，按季度/年度匯總統(tǒng)計工程評審情況、設計質量問題情況、新技術應用情況。
虛擬現(xiàn)實技術輔助工程設計。利用虛擬現(xiàn)實技術，可為輸電線路工程的設計、規(guī)劃、項目決策、優(yōu)化和分析等方面提供非常直觀的參考，為完善系統(tǒng)的技術方案提供非常有用的技術手段。由于虛擬現(xiàn)實技術把多種數(shù)據(jù)進行整合，可將復雜、專業(yè)的數(shù)據(jù)信息通過非常立體、直觀和可交互的方式體現(xiàn)出來，有利于在輸電線路的設計、生產(chǎn)、運行維護和檢修階段進行溝通協(xié)調，有利于及早發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，并形成可行的方案。
建立虛擬的三維線路模型，對線路結構進行觀察，檢查桿塔、導線、金具之間的配合及碰撞，優(yōu)化線路設計方案，提升設計質量，同時為設計人員提供非常直觀的體驗。
三維可視化設計
虛擬現(xiàn)實技術建立了非常直觀的可視化模型，與傳統(tǒng)設計方法中設計人員頭腦里的想象模型不同，三維空間模型表現(xiàn)能力更強，可以非常方便地實現(xiàn)配合關系檢查，運動關系檢查、碰撞檢查，帶電距離檢查，從而可以在線路施工前發(fā)現(xiàn)問題，有利于制定出合理的結構方案，優(yōu)化結構和布局。
通過虛擬現(xiàn)實技術解決了數(shù)據(jù)無法及時共享的問題，在設計階段就發(fā)現(xiàn)在施工階段可能存在的矛盾問題，有利于提高設計質量。
通過虛擬現(xiàn)實技術和運行維護相互結合，可以為線路運檢作業(yè)提供直觀、形象的指導。有助于提高運檢作業(yè)水平，提高安全性、可靠性和作業(yè)效率。
輸電線路評審數(shù)字化應用
在面臨更加復雜的輸電線路工程設計方案時，工程評審的難度和復雜度也隨之增大，作為輸電線路工程質量管控的重要環(huán)節(jié)，工程評審的質量與可靠性至關重要，有效利用數(shù)字化技術，可有效提升評審質量和效率，同時進一步保障工程設計質量。
建立數(shù)字化輔助評審管理模塊，管理模塊將從專業(yè)能力、制度建設、信息化管理、評審質量等4項對評審單位評審能力進行評價，專業(yè)能力評價包括評審團隊、評審人員資格資質。制度建設包括評審管理制度建設、zhuan家輔助評審體系建設。評審質量包括評審計劃落實情況、工程評審質量、業(yè)主滿意程度、評審典型工程案例分析、項目評審后評估。信息化管理包括電力化評審管理系統(tǒng)建立情況。
建立并形成數(shù)字化輔助評審管理模塊，通過數(shù)據(jù)的高效處理，建立完善的初步設計評審單位能力評價體系，對評審單位的評審質量開展評價，通過橫向、縱向比較促進各評審單位能力提升，使各單位評審質量與評審效率不斷提高，隊伍建設、制度建設也逐步完備。
綜上，在輸電線路工程設計與評審過程中應用數(shù)字化方法，可有效解決設計與評審難題，提高設計與評審質量，提升設計與評審效率。隨著數(shù)字化設計手段的不斷豐富，會有更廣闊的應用場景，數(shù)字化技術將在工程設計中將扮演更加重要的角色。