设计校核

本项目应用于河南省平顶山市一种轮毂高度170m的新型风电塔，通过使用风电场全生命周期数字孪生平台，实现从设计校核到施工监测到后期的运维监测。该项目通过仿真设计确定风电场结构和施工设备的安全使用范围，作为智慧施工模块的安全阈值；运用智慧施工监测模块辅助施工，提供实时提升状态和塔筒姿态供操作方实时调整，保证施工质量，最终施工结束后整个结构的垂直度仅偏移0.07°，远远低于设计限值；基于仿真平台开展使用状态仿真分析，从数据中发现结构缺陷，提出优化建议，确保结构安全。

电力变压器作为电力系统最重要的设备之一，长期以来国际标准都由欧美主导。本标准是中国首个主导制定的电力变压器领域IEC标准，实现了中国在电力变压器传统领域国际标准零的突破，代表了世界变压器直流偏磁治理的最高技术水平。该标准规范了世界范围内直流偏磁抑制装置的选型、制造、运行及维护原则，解决了长期以来交直流混联大电网受直流偏磁危害却又缺乏有效治理方案和装备的世界性难题，有效降低了由此带来的设备故障和电网停电的风险；铸就了国产变压器中性点偏磁抑制装置等重要装备的制造能力，带动了装置上下游制造业发展，实现了中国电力装备领域的新突破。 该标准系统地提出了综合设计校核、选型选用、运行维护和监测评估要求的直流偏磁治理方案，并创新提出了电阻型和电容型两种大容量直流偏磁抑制装置的技术参数、基于网络治理理念的抑制装置选用原则和计算校核方法、抑制装置的试验项目及参数，为全过程解决直流偏磁影响问题提供了标准依据。 直流偏磁会造成变压器振动和噪声加剧、电网谐波增加等影响。国内外已发生多起电力设备故障，甚至导致大面积停电。中国已建成世界规模最大的超特高压交直流混联电网，面临巨大的直流偏磁影响威胁。项目组攻克了直流偏磁治理关键技术，成功治理了复奉、锦苏等数十条直流输电引起的直流偏磁影响。在国家重点研发计划《战略新兴产业关键国际标准研究》的支持下，在3年内完成IEC TS 60076-23。相关成果共获授权发明专利8项，实用新型专利35项，发表论文11篇，成果经第三方技术鉴定，达到国际领先水平。 项目组首次在欧美垄断的IEC电力变压器技术委员会主导编制标准，并成立WG33工作组，赢得了国际话语权。本标准填补了国际直流偏磁治理领域标准化的空白，形成了从企标、行标、国标到国际标准的全套标准体系。相比国外IEEE报告，本标准适应性更强，操作性更强，安全和经济性更高，已被英国、挪威等国转化采用。标准涉及的成果已在我国电网工程中得到广泛应用，国内相关设备主流制造厂家均参照本标准，符合标准的装置2年累计实现销售额5612万元。治理方案有效抑制了直流偏磁对电网的影响，每年减少不必要的停电损失7.15亿元，并防范了直流偏磁带来的环境噪声影响，保障了我国交直流混联电网的安全、经济和绿色运行，效益显著。随着“一带一路”建设，中国直流输电技术正向全球输出，本标准将为世界范围直流偏磁治理提供中国方案，为中国制造走向世界提供坚实保障。

电线应力弧垂直接影响杆塔结构受力和安全距离，对输电线路安全运行起到至关重要的作用。编制了设计校核计算程序，只需输入电线参数即可自动求得应力和弧垂，针对某500kV试验线路开展了应力弧垂设计校核，校核发现地线应力设计错误并进行了更正，确保了工程安全。开发的计算程序可对不同电压等级线路导地线进行应力弧垂设计校核。

项目研究成果属于海上风电试验检测领域。海上风电是我国风电发展的重要方向之一，2018年底，我国海上风电装机已达450万千瓦，到2020年我国海上风电建设规模将超过1000万千瓦。试验检测是保障风电并网安全和促进产品质量提升的有效手段。我国陆上风电发展初期，大量风电机组未经检测并网运行，大面积脱网与产品质量事故频发，给行业发展产生了巨大的改造成本及负面影响。海上风电机组结构设计与控制更加复杂，国内主流制造商的海上机组均已下线，海上风电亟需试验检测进行设计校核与性能验证。 项目获授权发明专利10项、实用新型专利4项，软件著作权2项，制定国家标准4项，发表论文28篇。项日研发的海上风电试验检测系统与装备，已为我国主流制造商的10余个海上机型提供了试验研发与检测服务。近3年累计实现销售收入7596万元。研究成果为海上风电制造商提供了试验、研发与检测平台，保障了海上风电并网安全与稳定运行，对我国海上风电开发战略的顺利实施具有重要意义。

依据数字李生城市建设规划的要求，将三维BIM技术、地理信息GIS技术、物联网IOT技术、人工智能A I技术引入电网工程，融合进度、安全、质量、物资管理与BIM模型，实现了基建全过程、全要素、构件级管控，创新提出了 BIM -7D管理模式。通过多源异构数据融合、全过程数字化实时管控，实现了数字管控全景洞察、施工环节全息感知、业务协同全程联动，满足雄安新区电网大规模、高强度、全方位建设管理的要求。电网数字化工程管理平台基于BIM+GIS技术，实现7 大业务功能：规划展示实现电网规划信息三维全景展示；设计校核实现设计模型交付组装、电网工程内外部校核；施工组织实现进度模拟、进度对比及进度预警；智慧工地实现人员、机械、车辆、环境的智慧化监控；质量管理实现标准工艺应用、质量验评和质量巡检的在线流转与三维可视化展示；安全管理实现安全人员配比和项目天花板设置；物资管理实现全品类、全过程物资管控。平台分为三层结构，如图7 - 3 所示，包括基础数据层、分析服务层、业务应用层,以电网建设数据中心为基础，具备多种分析计算能力，面向电网用户提供各类应用服务。