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摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，电网基础设施的建设工程增多，电网复杂程度也在增加，因而对于电网的设计要求变得严格。三维设计技术方便了变电站控制系统的设计，并且整体提升了设计水平。本文介绍了三维设计技术的软件，简述三维设计的特点，最后陈述三维设计技术在变电站控制系统中的优化应用。
关键词：三维设计技术；变电站设计；运用
引言
随着计算机技术快速稳定的发展，促进了越来越多的新兴技术在变电站设计中的应用。目前，二维设计仍然成为国内变电站设计的主要应用技术，当前这种二维设计技术难以避免交叉干扰等问题。不但需要花费大量的时间进行方案审核，而且出现了专业协调的纰漏等问题。三维设计技术作为当前最为先进的设计技术，在工厂设计中发挥着较为明显的优势，但是该技术在变电站设计中的应用，解决了传统二维设计存在的缺陷，提高了变电站设计的质量。但是仍然存在诸多不足，限制了三维技术优势的发挥。因此，我国要不断深入对三维设计技术的研究，使其彻底取代二维设计技术，为电力设计的发展发挥其作用。
1三维软件设计的特点
三维软件具有可视性强、可操作性强的特点，在设计中应用三维软件能够有效的提升设计的质量、提高设计的效率。在具体的设计应用中，三维软件设计具有以下特点：①实现了空间距离的直接测量，在三维变电站模型空间中，不需要来回切换平面图和断面图就可以验证图中点的带电安全距离，无论是否在同一平面内的带电距离都可直接测量得到，节约了传统设计方法的人工计算步骤，避免人为差错；②避免了可能存在设计误差，二维设计模式下常常难以察觉的电气设备与梁、柱、墙、楼板、门窗、水工暖通管道之间的硬性碰撞问题，可在三维模式下迎刃而解，通过对三维模型进行合理的剖切，可自动生成站内任意角度的二维视图，真实展现设备与导线、建筑之间的相对关系；③提高了设计方案实用性，通过使用标准设备型号库等方式，明确设备的信息和属性，每一条信息的新增或修改，模型更新后，平面图纸也随之更新，这样既有利于设备移交后的台账管理，也便于将工程信息共享给设计、施工、建设管理、运维、检修等各方面技术人员。在传统设计模式下，变电站建筑物、设备只能体现在平面图纸上，但是在三维设计技术下，建筑物和设备等能够在计算机提供的三维空间中建造取来。它将变电站涉及到的各个专业结合到一起。在相同的功能模块中，各个专业设计人员可以对其负责的部分进行模拟。在协同设计工作下，各个专业工作人员在进行设计的同时也能够看见其他专业设计人员的设计成果，在相互沟通下修改、完善设计方案。
2三维设计技术在变电站设计中的运用
2.1创建三维模型库
三维模型库的创建主要针对土建支架模型与设备模型，而当前这两种模型又构成了元件模型。因此在三维设计过程中，元件建模是三维设计工作开展的初始环节，而三维设计方案的整体质量，在很大程度上决定着元件建模的水平。在确保三维布置校检有效性的前提下，设计人员需要结合实际情况，不断简化元件信息。而元件模型是否合理，严重影响着三维设计的是否流畅，同时对于后续工作的开展具有一定的直接性影响。基于土建支架模型与设备模型而言，设备建模难度系数相对较高。一般情况下，要想实现设备模型创建达到预期的理想效果，则需要设备供应商提供指定的文件格式，或者提供较为完善的三维模型。同时要确保模型的绘制比例达标。此外，设备供应商要为其模型质量负责。在创建模型的过程当中，设备模型的命名要严格执行相关标准规定，不可出现较为随意化的情况。相对于三维数字模型命名而言，其命名具备唯一性、准确性、以及合理性等特点。而当前这种命名方式主要是为了方便识别，以及对其进行一些列的管理。
同时，三维数字模型的命名还可以使用数字、字母、下划线等。此外，创建模型库的过程中，设计人员需要简化模型的几何细节，以此来节约模型库的存储空间。而简化模型几何细节需要遵循以下原则：①模型的简化，主要为了方便识别或者绘图，不得产生过多的歧义。②充分保证模型自身功能表达不会受到影响，并且也不会对其基本结构造成不良影响。③不得对模型装配造成影响。④在模型几何细节简化过程中，要保证其关键尺寸不得被简化，也不能够简化其专业接口部分。
2.2数字化三维设计线路选线
在传统的南方电网设计过程中，优选线路路径主要是依靠工作人员的个人主观经验，利用数字化三维设计技术在采用动态性的规划思路将较为复杂的问题进行分段化解决，优化过程采用递推的方式进行分段，进而达到整个过程最优化，辅助企业的决策管理人员进行决策。南方电网的线路铺设不同于北方，南方线路的铺设线路较长，线路沿途的地形也比较复杂，拥有极高的精准度。输电线路工程能够实现快速、精确的自动优化排位。在完成起始点与终止点的选择之后，在数字化三维系统中建立起矢量地理信息，同时与应该设置好障碍物的缓冲半径，数字化三维系统可以自动化的选择出适合该工程的诸多电线线路路径，对输电线路影响村镇、耕地和厂矿的能力作出分析，并且在设计交互的过程中可以避免风景名胜区、自然保护区等多种重点设施，若是存在问题将会在最短的时间内发出警告。智能选择好多条路径之后，再通过手动选线将智能选项的路径进行优化。设计人员在进行设计的时候利用数字三维设计，能可以将传统的设计方式进行转变，降低大量的统计工作时间，提高工作的准确率。在选择站点的时候，能够自动的计算出所选定的范围最近的缓冲区距离。
2.3三维数字化模型的建立
变电站控制系统Ｈ维数字模型的建立首先要根据设计图纸的要求完整地表达整个设计，并形成设计的空间三维图和平面图，确保设计符合建设工程的设计要求。其次，变电站控制系统包括摄像头、探测器、基本元件以及元件与元件之间或者元件与主机之间的连线，整个控制系统较为复杂。而元件模型是否合理则影响者三维设计整体的流畅程度，同时对于后续的施工工作的开展有较大影响，因此三维数字模型的精准设计在这里有较大的应用。另外，整个变电站系统的表达设备和基本元件的外形轮廓，专业接口的尺寸、设备之间的空间留置等等都是在设计时需要精确表达的细节。另外，关于变电站控制系统的设备信息要进行精简的命名，既要完整表达设备的信息内容，也不要过多陈列，要适应建模信息后期的储存，修改，转移和传递等等要求。
结语
在变电站建设设计的各个阶段，数字化技术的运用已经开始普及，并且正朝向更加有深度，更加有广度的方向发展。工程项目的资产管理部门、施工建设部门以及监督监测部门，都已经与数字化设计成果相融合，为降低在变电站建设中的信息匮乏所导致的工程进度降低现象，不得不与时俱进，整合现代新科技，实现资源整合能力提升，实现变电站建设整体效益提高。不断增加的工程项目都将成为数据信息的聚集地，现代行业中应用大数据技术进行分析，能够帮助企业发展，对企业管理人员了解内部资源配置，实时跟进项目进度都发挥着不可取代的作用。在未来的变电站设计工程中，数字化三维设计将会有更加广阔的发展空间，成为电力工程企业高效发展的新希望。
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