時間：2023-03-27 16:47:40
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為了確保發揮出理想的電能輸送、調配的結果，電力系統規劃設計應該遵循一定的原則。一是周期性原則，電力系統規劃設計應該在規定的周期內完成，對于一些大型的大力系統規劃應該制定全面、較完善的規劃方案，在規定的期限內完成避免給用戶正常使用帶來不利影響；二是安全性原則，安全性是電力系統規劃設計的首要條件，在電力系統規劃設計的時候應該杜絕安全隱患，在必要的時候應該配備長期性的系統檢測功能；三是成本原則，電力系統規劃設計師為了實現系統功能，但也需要衡量系統設計成本，尋找系統功能效應與投入成本的平衡點，節約成本。
二、電力工程中涉及電力系統規劃設計的主要內容
電力系統規劃設計是對電力系統長期、中期的規劃設計。在我國電力工程中電力系統規劃設計具有較強的導向性。在進行電力工程規劃設計的時候，涉及到系統規劃設計的內容有：分析預測電力工程建設現場的電力負荷指數；處理周邊地區電源規劃情況；分析電力負荷數據，完善電源規劃機構，平衡電力與電量；選擇科學的電力工程接入方案；正確計算電力工程介入方案，確保方案的準確性；深入分析計算結果，綜合考慮經濟效益與方案技術的關系；主義考慮電力設計相關學科，借鑒電力學科資料。
（一）電力負荷預測與分析
電力負荷預測與分析是電力系統規劃設計中重要的準備工作，對電力系統規劃設計有巨大意義。電力負荷需要經過相關人員周密的計算分析，才可以給予電網規劃設計獲得具有參考價值的數據與信息。對中短期負荷的預測，應該分析我國經濟發展情況，分析近幾年來經濟數據，知道我國經濟大概發展情況，從而對電力最大負荷的層次進行分析。另外，規劃設計人才可以參考已經完成的大規模電力系統情況，參考其電力負荷數據，對其進行分析，預測電力負荷，這種方式是我國電力負荷預測常采用的方法。預測電力負荷的方式比較多，比較常見的是預測方法、專家預測和模糊理論等。我國電力工程運用這些方法來預測分析電力負荷。分析負荷增長原因，從而可以分析出電力系統發展趨勢，從而進行科學合理的電力系統設計。
（二）電源規劃情況及出力
電源規劃是對即將建設工程供電量分析，其周圍的電網建設的規劃研究，實現電力工程建設目標，是電力系統規劃設計的重要組成部分。電力電源可以分為統一的調度電源和地方性電源兩種，其中統一的調度電源是指電網調度統一的大型發電站；而地方電源是具有專用的發電設備的小型的地方性的水電站或發電站，每種電源發揮著作用是不同的，另外電源設備的投入使用可以看出電力系統規劃的資金使用情況，對電源的出力情況進行分析可以有利于下一步工作的開展。
（三）電力電量平衡
電力電量平衡對電力系統的規劃設計是具有制約作用的，根據電力負荷預測和電源出力分析，電力工程項目所在的供電區域、所在地區的電力與電量進行計算，平衡計算結果并對其進行分析，電力電量的平衡需要考慮分區間的電力電量的交換情況，這樣就可以將電力工程的規模與布局確定下來。根據分析預測的電力系統各水平年的最大負荷，再根據各類電源的出力情況，可以計算出電力電量的盈虧，確定電力工程系統所需要的變電設備容量、所需要的發電量。確定的電力工程系統需要的容量應該是要加上系統需要的備用容量。
（四）接入系統方案
接入系統方案擬定的過程需要考慮電力工程的特點和電網的發展情況來確定，還需要考慮政府部門的相關意見及電網規劃來進行方案的比較，使得擬定的方案時效性與實用性更強。接入系統方案要注意節遠近結合，綜合考慮節能降耗、節約用地，并運用電網新技術。同時需要提出電力工程項目各方案的規模與布局，終期近區電網結構、供電電壓及運行方式等內容。
（五）電氣計算
電氣計算主要包括潮流計算、穩定計算、短路流計算和無功補償計算。潮流計算是對電力網中電壓分布和功率的計算。潮流計算可以計算中電網各網絡原件電力損耗、電網各節點電壓和電力潮流的分布情況，可以分析各接入系統方案的經濟性、合理性和可靠性。穩定計算是對電力工程西戎的各故障情況進行模擬計算分析，確定電力工程系統穩定水平和穩定問題，穩定計算是以潮流計算為基礎的，可以校驗電力工程系統各個接入系統方案運營是否滿足穩定性的要求。短路電流計算是驗證故障短路在給定的網架中電氣元件產生的不正常的電流值。短路電流計算可以校驗電氣設備，在發生故障的時候切斷短路電流，減少短路帶來的損失。無功補償計算可以減少由于傳輸無功功率的各網絡元件造成的電能損耗。
（六）方案比較
分析比較方案可以使得運算結果符合實際需要，確保電力系統更加可靠、安全，對方案進行橫向縱向多層次的分析比較，可以形成最優化的方案，得到的方案設計是最符合實際需求的。
（七）系統專業提資
通過合理的系統設計、可靠的系統電氣計算，選出綜合條件最優的推薦接入系統方案中，確定電力工程項目的投產時間和建設規模，為電力工程規劃設計提供準確的數據支撐和有效的設計依據。
三、電力系統規劃設計工作的經驗總結
隨著我國社會經濟的發展，電力系統進入快速發展時期，電力系統規劃設計在電力工程設計中發揮著重要作用。如何更好的進行電力系統規劃設計是電力工程規劃設計中遇到的主要問題。本人認為在電力系統規劃設計準備階段應該了解大網區的基本情況和特點，收集附近地區電力系統情況，并將其錄入數據庫，作為電網現狀的基礎資料，了解附近區域電網發展變化情況，將其發展規劃錄入數據庫中，為后續工作提供依據。在電力系統設計的時候應該時刻注意電力系統發展變化，收集更新數據資料庫，掌握附近地區變電站、電廠和電力路線的數據資料和分布情況，收集當地負荷情況，計算各類系統電氣，配合電力項目工程項目工作，不斷更新完善基礎數據。
四、總結
直觀的三維數字化設計能夠將可能出現的錯誤及時暴露出來，從而降低工程建設的風險性。在三維可視化環境下，采用數據集中管理和對象關聯及參數驅動的方式，能夠確保不同階段及不同專業數據的唯一性惡化一致性，從而降低設計疏漏，有利于確保工程建設質量。
二、Bentley 三維數字化軟件在電力工程設計中的應用
1 Bentley 三維數字化軟件
概述Bentley 公司的 AutoPLANT P&ID 是一種基于 AutoCAD 的程序，允許您創建智能管道和儀表圖、工藝流程圖和其他管道圖表。通過使用 AutoCAD 和外部關系數據庫環境，Bentley AutoPLANT P&ID可創建智能工藝流程圖。使用此產品，工程師可以在研究數百個布局工程圖或三維模型的同時，抽出少量時間來詳細了解電力工程設計。該應用程序可顯著縮短捕獲系統設計和工程研究（例如，HAZOP 研究）的流程信息所需的設計時間和文檔制作時間，確保符合 OSHA1910 和 ISO 標準。通過其可縮放的設計，AutoPLANT P&ID 適用于各大中小型工程公司和運營商，為過程處理工程的生命周期設計和文檔制作提供了一款重 要 工 具。Bentley AutoPlant Equipment使用與 Bentley Autoplant P&ID、Piping、Structural、Isometrics 和 Raceways 應用程序相同的項目結構，并將二維數據和三維數據保存在相同的數據庫中。如果使用其他應用程序集，那么當管道選路時，三維用戶將看到可從中選擇的完整線路編號列表。布置設備時，三維用戶可以從先前已布置在 P&ID 中的設備標簽中進行選擇，也可以從使用數據管理器輸入數據庫中的設備標簽中選擇。如果該用戶僅負責項目的詳細設計階段，那么數據管理器和數據表可以與三維數據結合在一起使用。您可以從二維或三維環境內輸入的數據中生成線路列表報告或設備數據表。此外，還有一些二維 / 三維工具可以從三維應用程序內瀏覽 P&ID，從P&ID 的組件中設置當前規格和大小等。
2 Bentley 三維數字化軟件在電力工程設計中的應用
（1）電力工程電氣設計
Bentley 包括一個基于 Bentley promise 控制系統設計軟件的電氣設計引擎。電線就作為電線而不作為圖形線處理；它們在放置或取消時會自動粘合和斷開。連接處由軟件辨認。電線編號可以自動指定，不同類型的電線分配到不同的層以更便于編輯。放置符號時，軟件會提示唯一 ID，并自動交叉參考相關符號。通過這種方式，可以迅速生成單線圖及保護和控制簡圖而不會出現錯誤。而且還可以自動生成電路原理圖。工作被組織為項目，使得許多圖可以鏈接在一起以便進行交叉參考、錯誤檢查和清單生成。項目中一個部分的更改便會立即反映在項目的其余部分，從而大大減少了編輯時間，并確保了準確性。組件標識符、頁面格式、標題欄等的項目級默認設置確保了與標準相符。此外，Substation 軟件還可以完成防雷、接地、照明、電纜敷設、端子接線圖等系統的設計，幫助設計人員高質高效地完成電力工程有關電氣設計的部分。
（2）自動創建的平剖圖
BentleyAutoPlant Equipment 支持自動創建二維平剖圖。這些工程圖引用自模型，因此，對模型所做的任何更改都會更新平剖圖。Autoplant Equipment 提供了許多工具，支持使用從數據庫中提取的信息（例如：坐標系、立面圖和絕緣厚度等）來添加元素批注。XM Edition 引入了全新的“公文包模式”技術。使用這項技術，只要稍加管理和設置，設計人員不需要項目協同工作功能，即可獨立開展工作。使用這項技術后，大型項目模型可以輕松在各個項目之間移動，亦可斷開與項目的聯系，或者從備份中恢 復 單 個 項 目 模 型。Bentley AutoPlantEquipment 以 AutoCAD 為基礎運行。它包括各種旨在創建并修改設備模型的菜單和命令工具欄。Equipment 菜單按級聯樣式排列，與 AutoCAD 中的菜單類似。此外，Equipment 還提供了許多輕松訪問 AutoCAD 的命令，并支持大多數 AutoCAD 命令行鍵入操作。BentleyAutoPlant Equipment 模型并不僅僅只是工程圖。創建該模型時，系統還會維護外部項目數據庫中的組件數據。在工程圖會話過程中，隨時可以編輯組件數據。此外，還可以編輯最初為放置組件而定義的維度參數和位置參數，并重新繪制相應圖形以反映所做更改。如果父設備基本工具的維度參數已修改，那么鏈接的子設備直徑也自動進行調整。采用Bentley 三維數字化軟件進行電力工程設計，具有較大的便利性。自動創建平剖圖。
（3）異地協同設計
電力工程項目往往需要多個專業協同設計完成。電力工程設計是多專業配合設計的成果，強調整體水平和相互協調配合，因此整個設計過程是各專業間反復配合的過程，最終設計成果不是簡單的疊加，而是有機結合。協同設計的目的不僅僅是數據設計，更重要的是注重對信息的交流和管理。PDMS 就是作為一體化多專業協同設計數據平臺，通過計算機網絡使不同專業設計者，分散的設計部門連為一體，改變了以電話、傳真、郵件和會議為基礎的傳統配合模式，從而設計效率達到最大化。對于 PDMS，通過多專業配合，建立整個項目的統一的數字化三維模型，不僅解決了管道、設備、土建、暖通、電纜橋架等各專業詳細設計的交叉配合問題，而且能以三維模型為基礎在平臺上實現各專業間的提資配合、工程圖紙和報表的提交等工程配合問題。
三、結語
設備安裝
1)總配電柜掛墻安裝底邊距地1．2m，配電箱為嵌墻暗裝，安裝高度為底邊距地面1．4m。2)除注明外，開關底邊距地1．3m、插座底邊距地0．3m暗裝。開關選用蹺板開關，插座均采用安全型插座。
導線選擇及敷設
1)室外電源進線由上一級配電開關確定校驗后再行最終確定。2)進線選用YJV22-1kV鎧裝銅芯電力電纜，應急照明支線選用ZR-BV-500V銅芯阻燃導線;照明支線選用BV-500V聚氯乙烯絕緣銅芯導線。干線、分干線沿橋架或穿SC鋼管暗敷設;支線均穿SC管沿墻及樓板暗敷設，保護層厚度不小于15mm。3)消防配電線路敷設具體要求可參見《建筑設計防火規范》相關條文。
照明系統
1)光源:一般場所選用T8三基色熒光燈管配節能型電子鎮流器或緊湊型三基色節能燈。2)在走廊、主要出入口等處設置疏散照明。安全出口燈、疏散指示燈，以及應急照明燈采用帶蓄電池的燈具，應急照明供電時間應保證不低于30min。應急照明燈具應帶不燃型保護罩。應符合GB13495和GB17945國家標準。3)照明配電裝置的線路，增設一根PE保護接地線。4)開關、插座和照明燈具靠近可燃物時，應采取防火保護措施。其他類型燈具防火保護措施可參見《建筑設計防火規范》相關條文。
節能措施
1)光源:燈具均選用三基色燈具高效節能型，熒光燈燈管為節能型三基色T8燈管。采用電子鎮流器或節能型電感鎮流器，燈頭補償功率因數應大于0．9。熒光燈燈具效率應滿足GB50034-20043．3．2-1表要求。照明燈具選擇鎮流器應符合GB50034-20043．3．5表要求。2)照度要求:門廳100lx，走道50lx，宿舍100lx，圖書閱覽室300lx，活動室100lx。3)照明功率密度最大值要求:門廳6W/m2，走道4W/m2，宿舍7W/m2。圖書閱覽室11W/m2，活動室7W/m2。
避雷、接地系統及安全防范措施
1公寓樓避雷
1)此項公寓樓工程避雷級別按三類設計。公寓樓的避雷設施應能滿足阻止直擊雷和雷電波的侵入，在地下1層總配電箱旁設總等電位箱。2)接閃器:在公寓樓屋頂避雷接閃器為10的鍍鋅圓鋼;避雷帶在檐口頂板明敷或在屋面明敷;網格公寓樓應小于20m×20m或者24m×16m，采用鍍鋅圓鋼作避雷帶支架，支架間距為1m，高為0．1m。避雷帶與做引下線的柱內主筋應可靠焊接，所有外露焊接部分應做防腐。3)接地極與引下線的施工做法按相關圖集及規范要求設計，這里不再詳述。
2接地系統及安全措施
1)本公寓樓的各接地系統的接地共同采用同一的接地極，接地電阻要求應小于1Ω，實測電阻不滿足要求時，要增加人工接地極。2)在公寓樓的地下室設總等電位聯結，要求MEB箱應與各類金屬管道及強，弱電進線管以及避雷引下線和基礎接地極等做必要聯結。3)公寓樓的接地形式為TN-C-S系統，電源線在入樓處做重復接地。4)引至進線柜PE母排的MEB線采用BV-1×16銅線，穿PC25管沿墻、地板暗敷設，其余MEB線采用40×4鍍鋅扁鋼沿地下室底板暗敷設，預埋件與基礎鋼筋網連接，做法參見國標02D501-2。5)水平與豎向敷設的金屬管道及橋架兩端就近與接地干線相連。6)過電壓保護:在總電源配電柜內設置第一級電涌保護器(SPD)。7)綜合布線引入端等處設過電壓保護裝置。8)接地支線必須獨立和接地干線相互聯結。9)帶有淋浴設施的廁所應設局部等電位聯結，并在廁所內引兩根大于16鋼筋到LEB箱，應將廁所的金屬管件做聯結，局部等電位箱暗裝底距地0．3m。
綜合布線系統
1)由室外引來的數據網線(大對數電纜)至1層的弱電總箱，再由配線柜配線給各層的用戶。機房設備由電信部門設計，本設計僅負責總配線架以下的配線系統。2)本公寓樓網絡和通訊設計為非屏蔽綜合布線系統，出橋架后穿鍍鋅鋼管暗敷。網絡的垂直干線選擇光纖，水平一般可以選用超5類電纜。3)語音與數據插座，可用RJ45超五類型插座。
為保證經濟持續快速發展，先行建設電力工業是其必要的保障。一般來說電力工程設計當中電力系統設計是在中期電源建設基本確定以后才能進行詳細設計。所以說電力建設工程中規劃設計是其很重要的一個前期程序，如果想要做到能源優化配置，以便減少風險損失和降低資源應用的成本，就應該充分的來進行前期考察和綜合性系統分析。
2、電力建設項目中電力系統規劃設計的主要內容
電力系統規劃設計的研究，對于論證電力建設項目有無建設需求的必要性，也為電力工程師在進行單項電力工程的設計提供了重要參考依據。單項電力工程在進行設計時，其系統規劃設計涉及到的主要內容主要有下面幾點。
2．1預測和分析電網中的電力負荷
電力系統規劃設計，其中的一項基礎性工作就是對擬建電力工程區域的用電負荷進行預測和分析，主要針對10年以內的中短期電力項目中用電負荷進行預測分析。它是圍繞著當地居民社會經濟的持續發展和運行而展開的。對于電力工程用電負荷預測工作除了承建區域，還要在其他方面進行詳細考察和分析，例如該電力建設項目區域內后期是否有類似或者重復的電力建設項目規劃和施工計劃。如果說有相關電力建設項目正在規劃或者施工，那此時應該考慮已實施的項目和正在規劃項目有沒有互相影響和沖突狀況出現，各方面的影響都要全面考慮。
2．2電源出力和其規劃情況
在電力系統規劃設計中，電源規劃是其整個電力系統設計的核心內容。單項電力工程建設是否必要的重要論證依據就是對周邊情況進行資料收集整理。為了方面規劃設計和分析電量輸出情況，需要對規劃項目周邊的電網情況進行相關資料收集整理。對于電源來講可以分為兩大部分，即國家統一調度電源和地方調度電源兩種。其中歸國家電網協調統一調度的各類大型發電廠為統一調度電源;一些地方企業或地方建立起來的發電廠則屬于地方調度電源，包括小型水電站，垃圾焚燒發電廠，以及企業自備的電力發電設備等產生的電源。在水電當中不管是大型水電站也好，還是小型水電站也好。每種電源因為依賴水文等自然狀況發電，水文期間發電量等出力情況各不相同。因此，需要對不同電源間如何合理科學的分配出力情況，來進行詳細的分析研究。
2．3電力電量平衡
電力電量平衡需要注意研究和分析的問題有以下幾點:(1)要想維持好電力系統狀態運行良好，首先是發電廠的裝機容量需要確定，然后在年度計劃安排中規劃和調整發電設備的裝機容量增減量。(2)充分利用自然水電資源，降低燃煤等化石燃料的使用，使燃料消耗更合理更環保，并計算系統需要的燃料消耗量。(3)為了滿足設計年內不同季節不同狀態下的的系統調峰需要，還要確定系統的調峰容量。(4)不同系統之間、不同地域之間的電力電量交換情況也要做好相應分析工作。
2．4接入系統方案
電力建設項目在論述接入方案時，對于發電廠的接入網系統，出線與回路電壓等級的選定，要充分考慮以下幾種因素。(1)對系統安全穩定水平的影響。(2)為了最大限度降低傳輸過程中電量損耗，應減少電路回路數量和電壓等級。電廠的主接線要進行簡化處理，盡量不要電網結構復雜化。(3)出線與回路電壓等級的選定還需要根據發電廠規劃裝機容量大小，輸電方向和回路，距離遠近等因素相關。
2．5電氣計算
第一，在電力系統設計中最基本的計算就是潮流計算，想要采用最直觀的方法來比較電力工程各接入系統方案是否優劣，這就需要來進行潮流計算。如果想了解功率和電壓在電網中的分布情況，這就需要我們來進行潮流計算。潮流計算不僅能準確的檢查出電網上各設備元器件是否滿足電網正常運行的要求，還是確定電力系統網絡的運行方式得重要依據。第二，潮流計算為后面的電網中電流穩定計算提供了基礎，在單項電力建設工程設計中穩定計算經常用到的計算項包括電壓穩定的計算、系統暫態計算、和頻率穩定性計算等。這些計算的目的只有一個，就是為了校驗各接入電網的可選系統方案參數能否正常運行，是否滿足電網安全穩定的運行要求，在必要的情況下提出安穩策略和保障措施。第三，短路電流計算，其驗算的主要是在電網元器件當中由于故障短路所產生的不正常電流數值。電力建設項目工程當中每個系統接入節點處會出現各種情況的短路電流，這就要求我們能夠準確計算出電流范圍數值，這些數據是電氣設備選型的重要依據和指標。電力網架結構和電力運行系統方式在能夠確定的情況下，還能進行電氣設備得校驗。這樣也可以讓我們選擇符合要求的繼電保護器，以確保在發生電氣故障時能迅速切斷電流，最大程度上降低短路電流所造成的損失。第四，對電網采取補償無償功的措施，采取這種措施的主要原因是可降低電網中各類元器件因電能的輸送無用功所造成的電能不必要的損耗。因而我們可以先前向電網中提供與其相應的無功功率，這樣降電能損耗降到最低。而在實際電網中是否有需要來進行無償功的平衡措施，主要是根據電網中負荷的變化來決定的。
3、結語
電力建設項目對于經濟的發展有著非常大的帶動作用。一個好的電力系統規劃設計對整個項目的優化和提升作用越來越明顯，這就要求對電力系統設計也更加嚴格。科學分析地區之間的電力負荷與傳輸，以及不同電力系統間電量融合并網情況，才能夠更好的對電力建設項目進行合理科學的設計規劃。
作者:涂程長 單位:中國瑞林工程技術有限公司
參考文獻
在水利水電工程設計中，需要進行應用的三維設計軟件是一種集成化的系統。對于三維設計軟件的科學評測，應從這么幾個方面分析：第一，系統綜合：主要是指設備驅動、圖形顯示、圖形管理、繪畫等功能。第二，二維圖形功能：主要是指必要的繪圖、編輯、標準、輔助功能等。第三，三維造型、零件設計功能：主要是指線框、曲面、實體等多方面的造型功能。第四，裝配功能：主要是指基本規模、約束、干涉檢查等功能。第五，二維及三維模型的關聯功能：主要是指運用三維模型的建立進一步生成相應的二維圖形。
2.水利水電工程中三維設計方法的應用
2.1CATIA的應用
2.1.1CATIA的應用功能CATIA三維設計平臺所包含的主要內容為曲面設計、內部結構設計、施工工程設計、知識工程四大工程包。第一，曲面設計包。此工程包在水利工程設計中的應用主要為：對工程設計所涉及到的不同地形、地質的建模問題進行科學妥善的解決。主要包括的內容為對復雜型曲面、曲面變形、逆向工程等進行設計。同時在應用中還可對地面建模相關數據信息進行較為完整的導入及處理，從而預測生成地質建模數據。通過相關的地質模型進行數據的科學計算，確保整個工程設計中地質、水工、施工等多方面的信息數據得以結合，其應用價值極佳。第二，內部結構設計包。此工程包在工程設計中的應用主要針對問題為壩工部件的合理設計，能夠完成較為復雜的曲面設計工作。同時還可實現參數及模板化設計，為壩體的建模創設一個較為直觀且高效的環境。對于設計的整個過程及方法能夠進行捕捉及重用操作，進一步提升整個水利水電工程的設計速率及整體質量。第三，施工工程包。此工程包在應用中主要針對的問題為工程施工中存在的整體布置問題，能夠提供曲面、地質設計的布爾運算功能，對水利工程的建筑物進行全面設計，并對其相互之間存在的影響關系充分考量。第四，知識工程包。此工程包的主要應用價值為對模板化的設計問題進行全面科學的解決，而且能夠應用重用特征設計功能。在CATIA中加入部分設計經驗及規則制度，為后續設計提供幫助。從而進一步將工程設計的盲目抓瞎化成功轉化為規范科學化。與此同時，還可將整個工程設計的速度進一步提升。
2.1.2CATIA的水利工程設計（1）零部件設計。水工的零部件設計主要是指對工程內部的各部分進行實體型的造型設計，主要分為三步。第一步，對工程模板進行初稿繪制，在對工程設計要求充分全面分析的基礎上對各個部分模板進行二維圖的繪制。第二，運用軟件中已具備的零件設計模塊對各個工廠模塊進行造型。與此同時依照零件外形之間存在的拓撲關系進一步明確其相應的特征，完成模型制作。第三，依照水工設計要求對模塊自身的輔助特征進行科學合理的加工操作，進而完成相應的造型工作。（2）裝配設計。裝配設計同樣也是分為三大步。第一，將工程設計中所需運用的零件進行模塊導入。在整個導入過程中，可以運用相關的對稱工具完成對零件的復制工作，以此加強零件模型的導入速度。第二，在對裝配關系充分掌握明確的基礎上對工程設計中的零部件進行一定程度上的約束，如角度、間距、同軸等。此工作進行中需對各零部件的具置認真校對檢查，以此確保其約束具有極強的準確性。第三，對零部件存在的組裝缺陷問題進行認真檢驗，確認零件裝配中是否存在不必要的沖突性問題。如發現沖突問題，則應及時對其進行科學調整，對工程設計細節進行補缺完善。
2.2ANSYS為基礎的三維有限元應用
在水工設計中應用ANSYS具有極為重要的意義，其應用價值極為優良。而且ANSYS得應用發展具有與時俱進性，能夠隨著時代科技的逐步發展而發生變化發展，進一步提升整個水工設計整體效率及質量，幫助工程企業獲取到最大化的合理經濟收入，其應用發展潛力極大。此設計方式的應用步驟為：將小特征層上存在的面、線關鍵點一一去除，之后再尋找出具有此特性的相關邊界線，促使其成為一整條線，形成一個較大面積的曲面。運用相關工具自身所具備的打斷功能進行與曲面相連線的制作。運用制圖工具將所有的線進行結合，進而形成一個較小面積的曲面。此種類型的圖形制作能夠促使各個面之間都存在所需的公共線及點[3]。完成模型導入操作后，其所顯示出的圖形影響較為模糊，在相關制作工具中完成實體命令的輸入后，便可看到細致化的工程設計模型。在ANSYS中導入零件設計模型，對其進行合理的調整修改及網格剖分，便完成了大致的三維建模設計。
2.3三維設計方法在水工設計中的應用
實例某個水電站其自身的進水口組成部分為進水引渠及塔。進水塔所采用的取水方式為雙層取水，長寬值分別為226m及31.48m。塔頂高度值為821.8m，建基面的高度值為735.2m。此水工所在地域的地基巖體主要為微風化的花崗巖、沉積角礫巖，具有較為良好的完整性。相關設計人員對此工程運用CATIA三維技術進行了零件及裝配設計。與此同時還運用其內部所具備的模塊幫助設計人員進行了載荷的添加及約束操作。如此一來，便能夠幫助設計人員進行有限元初步分析，對整個工程設計進行了驗證。另外，工程設計人員運用三維設計技術ANSYS進行了設計模型的數據調整修正。最終獲取到了極為科學合理的水利工程設計建模，為其實際設計提供了參考幫助。
3.結語
1自愈能力。智能電網具有評估與分析自身安全的能力，它能夠在連續運作的時候還能夠兼顧預警能力，實現智能電網的自我治愈。在智能電網發生故障的時候，其自身的自愈功能能夠對故障自動進行檢測與診斷，并根據自身擁有的功能進行系統的自動恢復，使得智能電網能夠正常運轉。
2兼容性強。智能電網能夠兼容可再生的能源，可以適應可再生能源進行有序、合理的接入，同時也能夠適應分布式電源、微電網的接入，這樣就會實現系統與用戶的交互，具備了高效的互動能力，通過互動，可以滿足用戶對電力的多樣需求，也可以為用戶提供增值服務。
3經濟實用。智能電網的建設能夠保證電網有效安全的運行，因此電力市場的正常運營需要智能電網的大力建設。這樣才能夠有效的保證電力市場與交易的展開，優化電力資源配置。除此之外，智能電網因其自動化、智能化的控制系統，能夠將電網的損耗大大的降低，提高電力資源的利用率。
4先進性。智能電網在電力流、信息流和業務流中都表現出了高度的融合性，智能電網的先進性主要體現在它是由電網基礎體系和技術支撐體系組成的兩大穩固體系，并融合了信息技術、傳感器技術、自動控制技術等，配備了電網的基礎設施，特別是在交/直流的輸電、智能調度、電力儲能、配電自動化等技術上，這些先進的技術都有廣泛的應用。
二、智能電網中電力工程技術的應用概述
1在智能電網中電源方面的應用。智能電網的直流、交流以及變頻電源都是由電力工程技術來提供的，它在智能電網建設中起到了重要作用。因此，智能電網不同類型的電力系統需求只有電力工程技術能夠滿足。
2在智能電網中輸電方面的應用。在智能電網中運用電力工程技術，不但能夠保證智能電網的穩定安全運行，還能夠保證智能電網在實際運作中發揮到其應有的作用。從這方面來看，智能電網的安全與穩定運行是以電力工程技術為基礎的。
三、智能電網建設中電力工程技術的具體應用
1優化電能質量的技術。在建設智能電網的過程中，對電力能源的質量進行優化的關鍵所在就是劃分與評估電力能源的質量，這也是其實現的基礎所在。它通過對供用電的實際情況進行深入分析，建立起針對用戶需要的電能質量等級劃分與電能質量評估系統，同時再依靠有關法律法規的監督，從而推動智能電網中優質電能的良好發展。在優化電能質量的技術中，它涉及到多種電能質量的控制技術。這些技術的使用，不僅可以降低生產運營中的成本，而且還可以不斷提高智能電網的電能質量，為它帶來更多的社會經濟效益。
2輸入清潔能源的技術。現如今，高電壓的輸變電是我國智能電網建設的基礎，但是在這個過程中需要一定的輔助作用，而清潔能源才能夠起到這個效果。而針對這種情況輸入清潔能源的技術就能夠得到充分的使用，并且我國智能電網的建設過程中對這種技術的需求也在不斷增長。因此在對智能電網進行建設的過程中，需要將電力控制與電力工程技術綜合的結合到一起。這樣不但能夠保證電網運營狀態的穩定，還能夠在輸電過程中減少電力能源的消耗，從而提高了輸電效率以及電力能源的利用率。
3高壓直流輸電技術。當前階段，智能電網建設過程中所采用的交流電與實際運作過程中用的直流電之間存在著矛盾，這對于智能電網的正常運作是十分不利的。因此，在智能電網建設過程中，為了避免這種現象的出現，需要用換流器來對高壓直流輸電技術進行控制，這樣才能夠對電流進行整頓，從而符合智能電網建設過程中的輸電要求。現階段，我國遠距離輸電過程中，已經將這種高壓直流輸電技術廣泛應用在這個過程中。因此，從長遠發展來看，遠距離輸電的發展趨勢就是高壓直流輸電技術。
1.1電力工程技術在電網建設中的總體應用
1.1.1電力工程技術在電源領域的應用電力工程技術可以為電網建設中的各種相關設備提供電源，具體包括恒頻、變頻的交流電、直流電。在實踐中，變電所既可以使用直流電源，也可以使用變流電源；一般采用直流電源給蓄電池充電；小型或者大型計算機采用高頻的開關電源。
1.1.2電力工程技術在數電中的應用電網對于電能的穩定性以及電網穩定的工作狀態要求比較高，要達到這種目的，需要電力工程技術中的無功補償技術以及諧波抑制技術來配合和支持。為了提高電網的穩定性，電力工程中也要不斷研發出新的裝置，例如，薄型交流變化器以及超導無功補償裝置等。
1.1.3電力工程技術在發電中的應用電力工程技術通過電力以及電子設備來實現電能的轉化和控制，既降低了能源消耗，也提高了工作效率，是一種適應當代的新技術。目前，隨著科技的進步，很多半導體的功率原件提高了容量，并且向著耐高壓以及特高壓的方向發展。
1.2電力工程技術在電網建設中的具體應用
1.2.1電能的質量優化技術在電網中應用該優化技術需要建立的基礎是電能的質量等級劃分以及評估方法體系的不斷完善，并在此基礎上分析供用電的經濟性能，建立用戶經濟型評估體系以及技術等級評估體系，促進電網建設向著既優質又經濟的方向發展。電能的質量優化技術具體包括以下電力工程技術，即電氣化鐵道平衡供電技術、自適應靜止無功補償技術、統一電能質量控制器以及連續調諧過濾器關鍵技術等等。這些技術的應用在很大程度上提高了電能的質量，降低了電能的使用成本。
1.2.2高壓直流輸電技術直流輸電系統在輸電過程中采用直流電，但是在很多其他環節上都采用交流電。采用該項電力工程技術通過利用控制器來實現逆變的工作狀態或者整流的工作狀態。換流器在質量比較輕的直流輸電系統中通常是由若干可以關斷的元件構成，該換流器具有較高的電能使用經濟效能，并且有利于提高電能輸送的穩定性。該換流器的應用比較廣泛，既可以在遠距離的直流輸電工程中應用，也可以在近距離直流輸電工程中應用，還可以為孤立的地域供電。目前為止，高壓直流輸電技術廣泛應用于我國遠距離輸電中，并且正在向著更大容量與更遠距離的工程發展。
1.2.3能源轉換技術節能減排是當前能源使用的主流指導理念。采用先進的技術進行電能能量的轉化是電能方面的低碳經濟能源的核心所在。當今社會，風能以及太陽能等自然資源已經廣泛成為能量轉換的新能源，并且正在探索其他新能源。
1.2.4柔流輸電技術低壓和高壓輸變電是我國的電網建設的主要基礎，在整個過程中需要輸進新的清潔能源，并且要實現能源的隔離，柔流輸電可以實現上述要求。柔流輸電是將先進的控制技術與電力工程技術有效的結合在一起來實現控制和調整電網中的各種參數，達到促進電網穩定運行的目的。在電網的建設中，柔流輸電技術的使用不僅降低了輸電過程中的能源損耗，同時也提高了輸電線路的輸送電力的能力。
2結語
關鍵詞：基本建設項目勘測設計水利水電工程設計監理咨詢
1概述
我國的基本建設項目，從20世紀80年代開始實行改革，從計劃經濟逐步向市場經濟體制過渡。基本建設項目推行了項目法人(業主)負責制、招標投標制、建設項目監理制和合同管理制。發展到現在，我國的水利、能源、交通、建工、鐵路等基本建設行業的建筑安裝工程、設備制造采購工程的合同實施均采用了“四制”。實踐證明，采用“四制”可以在市場體制條件下更好地保證工程質量、工程進度、控制工程項目投資。
然而，基本建設工程的勘察設計項目實行上述“四制”比起工程建設項目工程來還滯后很多。特別是勘察設計項目的招標投標制和項目監理制在許多行業還未真正實行。究其原因，我認為有以下幾點：
(1)我國勘測設計單位原來是按行業分屬各部門，條塊分割管理的。計劃經濟時期，其勘測設計任務由上級主管部門下達。目前，勘測設計單位正在由事業單位向企業單位轉化，但還沒有真正脫離部門領導，推向社會。近年來，各個行業的勘測設計企業化的改革力度很大，但發展很不均衡。
(2)我國基本建設項目大多是由國家投資興建的公共工程項目，許多項目是項目的可行性研究完成報國家批準后才組建項目業主，由項目業主代表國家管理該項目。許多大型工程項目，勘測設計單位比業主先介入項目，僅由設計單位與業主簽訂“勘測設計合同”，談不上業主對設計項目進行招標。
(3)我國規范勘測設計市場的法律、法規和相應的勘測設計市場管理制度還不健全。盡管我國在1983年頒布了《勘察設計合同管理條例》，但我國勘測設計市場發育不完善，相應的設計規程規范、勘察設計收費辦法、勘測設計資質管理等文件和條例等有很多部分不適宜市場管理體制的需要。所以我國基本建設項目，特別是大型工程項目的勘測設計招標還有很長的一段路要走。
2我國水利水電工程設計市場概況
2.1水利水電工程的特點
水利水電工程屬關系國計民生的公共工程項目，多由國家投資。一般工程規模大，工期較長，投資大。工程的設計方案受諸如水文、地質、氣象、地貌自然條件，移民等社會條件影響比較大。
2.2歷史背景
我國水利水電工程的勘測設計、工程建設及運行管理都隸屬于水利部和原能源部。我國水利水電項目的勘測設計由六大流域管理機構(水利委員會)和水電工程勘測設計院分區域和條塊分割進行。同時，各省區有省屬水利水電勘測設計院，從事本省的水利水電工程的規劃、勘測、設計工作。這樣從歷史上就形成了我國水利、水電工程勘測設計條塊分割的格局。
水電工程要從事長時期的水文、水能資料的收集，并由所在區域的勘測設計院進行規劃，而這些資料長期由該流域管理機構或勘測設計院掌握，造成了勘測設計單位對該工程項目的勘測設計壟斷地位。
我國水電工程的業主有流域滾動開發的，也有單個水電工程的開發公司。他們一般都是滯后于勘測設計單位介入工程，由于勘測設計單位預先掌握了工程的基礎資料，因而也不可能能進行勘測設計招標，僅能依靠原規劃設計單位進行設計工程，只補充簽訂勘測設計合同并進行合同管理。3水利水電工程需要進行設計監理
設計是工程建設的靈魂，設計方案的優劣，直接關系到工程的功能、投資效益以及安全運行，對勘測設計加強管理，是完善工程項目法人負責制的一項有效措施，因而對設計進行有效的管理和監督是必要的。
3.1什么是設計監理
在計劃經濟時期，勘測設計院設計的的水利水電工程設計方案(可行性研究報告、初步設計報告)要經過水利水電規劃設計總院進行審查。這就是行業主管部門對下屬設計單位的設計進行管理和監督，而且其設計費計劃有時也由規劃設計總院下達。現在推行水電項目項目法人(業主)負責制，由項目法人全權負責水利水電工程項目的資金籌措，征地移民，工程建設管理，協調社會各方關系等方面的工作。因而項目法人也理所當然要管理勘測設計工作，保證前期勘測設計工作按時提供優質勘測設計成果，以滿足工程建設的招標投標和工程施工的需要。目前多數水利水電工程的開發公司人員較少，有些公司內部有一些水利水電設計方面的行家，但遠不能滿足對勘測設計成果進行審查、管理的需求。因而項目法人須借助外界的力量對工程的設計進行監督、控制和管理，以使工程的設計方案滿足功能要求，安全、可靠，技術經濟指標優化。設計監理就是監理單位受項目法人單位委托對設計單位進行的勘測設計工作過程及勘測設計成果進行質量、進度以及工作費用實行控制和管理，以使設計單位提交滿足勘測設計合同需要的、技術經濟指標較優的勘測設計成果，并提供滿意的技術服務。
在工程項目批準立項的前提下，設計監理有以下幾項工作內容：
(1)根據工程立項的預可行性研究報告和有關批文，審查勘測設計單位的“設計大綱”；
(2)組織工程設計方案投標和評定設計方案；
(3)協助項目法人選擇勘測設計單位，委托勘測設計任務，幫助簽訂(下一階段)勘測設計合同；
(4)督促、檢查勘測設計合同的執行，進行設計質量、進度和費用控制；
(5)進行勘測設計預可研階段以后各階段的設計成果審查，使勘測設計單位提交可行性研究成果，招標設計成果和施工詳圖；
(6)過程中進行必要的設計方案的研究、核算。在現階段，我國的水電工程設計監理可作(3)、(4)、(5)、(6)項工作。
3.2我國現階段對勘測設計控制的幾種模式
近幾年來，我國的水利水電項目的項目法人也是借助外界的專家或單位對設計單位的勘測工作進行控制，主要有以下模式：
(1)業主白行管理型：有些工程初步設計已經國家審查批準，其后的勘測設計管理工作由業主自行與設計單位簽訂合同，進行質量、進度和費用管理。并從社會聘請專家對設計成果進行審查，保證勘測設計成果的質量。三峽工程等都采用廠這種模式。設計審查的責任由業主承擔。
(2)前期設計監理型：在設計之初，就聘請有資質的咨詢機構對設計合同進行管理，控制設計質量、進度和費用。咨詢機構有大量的技術專家，也負有設計成果的審查責任，監理從一開始介入了設計方案，對方案有較深的理解。清江水布埡、雅礱江二灘等工程就是這種模式。
3.3設計監理和施工監理
設計監理是業主依據監理合同和勘測設計合同委托的設計監理對設計單位的勘測設計進行監督、控制管理，協調業主與設計單位的關系與并與雙方一起把勘測設計成果做好。
施工監理則是業主依據監理合同和工程施工承包合同委托施工監理單位對工程建設質量、進度和合同費進行控制。
后者主要代表業主管理工程建設，協調業主與承包商之間的關系，一般不與設計單位發生直接的關系。對業主轉發的施工圖進行審核以檢查施工圖與施工合同的偏差及施工圖的正確性。
兩者的工作對象，依據的合同和工作內容、工作方式等均不相同，相同方面是都對業主負責。對業主而言如果監理單位有合格的設計咨詢和工程監理資質，設計監理和工程監理選一個監理單位，從勘測設計到工程建設進行全工程監理則最好；它對工程特點比較熟悉，能更好把握設計、施工質量和進度，也可減少業主的協調工作量。
4結論
(1)在水電工程界開展設計監理是必要的，它能幫助業主更好地控制工程勘測設計質量、設計進度和設計費用。從而更好地貫徹項目法人(業主)負責制，對設計質量進行評估和把關。
(2)推行設計監理象推行工程建設監理一樣，有許多管理方面的工作要做。
①國家主管部門要出臺相應的設計市場管理文件，健全設計監理行業指導文件，規范設計監理的工作內容和行為，規范設計監理行業的收費標準。以方便勘測設計工作的管理。主要要搞好設計資質管理和咨詢資質管理，建立設計和監理單位的資質認證和信譽管理制度，資質認證和市場準人和清出、處罰等要結合起來，以便在設計、咨詢領域扶優扶強，優勝汰劣。要求設計監理具備高水平的專家，并且有獨立、公正的立場。
1．1參建單位質量管理體系貫徹不力
隨著經濟快速發展，對電力工程建設的需求不斷加大，有些設計單位不考慮自身業務接納能力而盲目接活，邊施工邊出圖的現象時有出現，給工程質量埋下了隱患。建設管理單位常常重立項投運，輕過程管理，一人常常身兼數個工程的業主項目經理，導致經常無法參加工程項目質量活動。電力施工單位常對工程進行轉包，坐收管理費，質量專職缺少相關專業管理人員，存在人證不一現象。監理單位駐場監理人員無法滿足相關規范人數要求，無法全面對工程質量管控。
1．2質量通病防治措施和標準化工藝執行不徹底
為落實電力工程質量通病防治技術措施，提高質量通病防治工作效果，加強電力工程建設質量和工藝管理，電力相關部門制定輸變電工程質量通病防治工作要求及技術措施》和《輸變電工程標準工藝管理辦法》供電力工程建設、設計、施工、監理單位在工作過程中執行。但在電力工程建設的過程中，建設管理單位有時壓縮工程建設的工期，打亂施工單位既定進度計劃。監理單位未對電力工程土建施工、電氣設備安裝、系統調試的重要工序和關鍵部位旁站監理，對工程質量的平行檢驗力度不夠，不能及時閉環已發現的質量問題。施工單位未對施工人員進行工程質量通病防治措施和“標準工藝”宣傳和培訓，未針對其中的質量控制要點進行技術交底，無法保證防治措施落實到位，將直接影響工程質量。
1．3工程質量技術記錄不齊全
記錄是闡明所得結果或提供所完成活動的證據條件，質量記錄是在質量過程中形成的，并且是質量管理決策和質量管理結果的重要依據。電力工程施工過程有隱蔽性特點，因此質量檢查資料是否齊全、準確直接反映出工程質量的水平。在日常工程質量記錄檢查中常存在如下問題:施工方案內容無工程針對性;工程材料檢測報告未出但已經投入工程使用中;缺少平行檢驗、質量巡視、檢驗批驗收記錄，無施工質量驗收數碼照片、基建信息管控系統中內容與工程現場施工不同步等問題。
2提高電力工程質量管理水平措施
2．1深入貫徹質量管理體系
建立質量管理專職機構和深入貫徹質量管理體系是做好質量管理工作的基礎。質量管理制定出工程建設各階段的質量控制重點和關鍵點，為工程的質量管理工作指明了工作方向。電力工程建設要推行項目經理質量負責制。項目經理的主要職責是負責電力工程施工全過程的管理，對工程質量全面全權負責，保證質量目標全面落實到分部分項工程之中。質檢員主要負責對施工班組的工序質量管理，深入貫徹質量目標。電力工程監理單位要嚴格按照建設監理規范和行業標準來配備監理人員，對關鍵工序及重要部位進行質量旁站，嚴格把控工程質量，做到未經監理單位驗收，嚴禁進行下一道工序施工。各參建單位要定期參加質量例會及質量分析會議，分析質量事故的原因，總結經驗，提高工程質量驗收通過率。各參建企業應建立健全QC小組，吸收施工現場管理人員積極投入到電力工程全面質量管理過程中來，將先進質量管理理念通過多種形式與工程實踐相結合。
2．2做好質量通病防治措施和標準化工藝工作
電力工程建設管理單位負責組織實施質量通病防治工作，參建各方質量責任主體參與。設計單位在工程施工前應將質量通病防治的設計措施要求向相關單位進行設計交底。各參建單位應依法接受電力建設工程質量監督機構對質量通病防治工作的監督檢查。施工單位應科學認真編寫單位工程質量通病防范措施，并報建設監理單位審批后方可實行。監理單位在工程建設完工后，要督促施工單位填寫“工程質量通病防治工作總結”，不斷提高工程施工質量通病防治工作水平。同時監理單位應認真填寫工程質量通病防治評估報告。總結工程經驗與不足，提高對質量通病防治措施管控的成效。電力工程建設管理單位要根據工程特性組織參建單位工程項目管理人員對“標準工藝”實施進行貫徹培訓和交流。電力設計單位要在“標準工藝”設計策劃框架下，開展設計質量技術革新，根據國家建設部門的要求，促進新技術、新材料、新工藝新設備的推廣應用。電力施工單位要組織質量管理人員對“標準工藝”進行技術交底，明確質量控制要點，并落實自檢自查自糾工作。電力監理單位要審查施工單位編寫的“標準工藝”策劃性文件，并及時對設計單位和施工單位“標準工藝”實施情況進行評估。
2．3規范電力工程質量記錄和數據管理
要保證電力工程質量記錄和數據管理的真實性、及時性、完整性、全員參與。質量數據是工程質量管理工作進行決策的基礎，并是工程建設過程中可追溯性的文件。電力工程項目質量具有潛隱性，因此從項目建設開始到生命周期結束，要有完整的質量記錄，以便發現質量缺陷是能追溯原因，準確快速處理以降低質量事故損失。電力工程建設管理單位要保證工程建設報建手續齊全。電力施工單位和監理單位應嚴格按照檔案管理要求填寫，保證策劃指導文件、施工方案齊全有效，如需涉及專家論證的施工部位，應嚴格組織專家評審會議。基于電力工程高標準質量要求，要對施工過程進行拍照留存，如變電站工程中的母線安裝、GIS安裝，架空線路工程中基礎工程鋼筋驗收等。針對電力工程有的基建工程管理控制系統，各參建單位專職填報人員要及時更新，保證上傳信息與工地現場施工情況同步，杜絕資料造假情況出現。工程竣工驗收后，各單位要將質量管理資料按照“貫標”要求，進行組卷歸檔。
3結束語
