智慧赋能电力设计 数字化创新引领未来——智慧三维输电线路设计平台

“十四五”期间，我国新型电力系统建设加速推进。为提升设计质量与效率，降低设计成本，三一新能源积极拥抱数字化转型浪潮，创新运用全流程三维正向设计先进理念，成功研发出智慧三维输电线路设计平台，引领了电力设计领域数字化、智能化发展风潮。

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平台概述

Overview

随着新能源项目建设工作的大规模铺开，现行输电线路工程勘察设计流程愈发暴露出诸多不足，尤其是在山地项目中，传统人工测量方法面临成本高、精度低的双重缺陷。目前，传统前期设计流程仅采用奥维地图等卫星影像图进行选线，缺乏交跨和限制性因素等关键信息，塔位排布高度依赖工程师经验判断，后续仍需结合现场实测修改，并人工校验全线断面以绘制断面图。此过程需全线人工踏勘，人力物力耗费甚多，如若地形地物踏勘不充分，更将引发路径变更风险，增加项目不确定性。且传统三维模型多由二维图纸反向构建，未能实现图信息联动，与全流程三维正向设计的标准相悖，拉低了设计效率，增加了不必要的设计成本。

针对实践中暴露出来的诸般问题，本平台深度整合三维数字技术与自动化设计，全面革新了线路规划、塔位排布及施工图生成流程，成功实现二维传统设计至输电线路三维正向设计的全面数字化升级，显著提升了设计效率与精确度：外业勘测效率翻倍，内业设计效率提升30%，整体效率增长65%；工程量计算精确度提升至100%，项目成本降低约30%，并成功荣获两项软件著作权，在技术研发与自主知识产权建设方面取得突出进展。

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功能亮点

Highlights

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数字建模与原件配置

铁塔建模方面，平台完成了35kV与66kV铁塔模块及国家电网典型设计模块的参数化建模，总计涵盖31个模块、295种塔型，实现模型的高效调用与复用。基础建模方面，平台具备对35种基础设计方案进行批量计算的能力，全面适应各类地质条件，覆盖集电线路铁塔所需全部基础类型。同时，完成了21种金具及其附件的建模工作，并对风机、升压站进行了概念性建模，可直观校验风机与铁塔间的安全距离，以及升压站与进站终端塔的相对位置关系。

图1 铁塔建模

图2 基础建模

图3 金具及附件建模

图4 风机、升压站概念建模

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限制性因素矢量化导入

创新性地引入了图片矢量化技术，将基本农田、林地及生态红线等限制性要素集成至系统中，实现多限制性因素同步的线路选择，增强项目规划的科学性。

图5 限制性因素矢量化导入

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三维选线排塔

平台集成了分辨率为0.6至10米的影像地图与卫星高程数据，为多方案对比分析提供了精确的数据支撑。通过导入影像、高程信息及限制性因素图斑数据，可在三维地形图上自动生成多种路径方案。在设定气象条件后，平台能进一步进行杆塔排位，并自动统计工程量。

图6 三维选线排塔

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施工图自动生成

平台支持24类施工图纸的自动化产出，涵盖杆塔一览表、设备材料表、弧垂表及路径图等关键文档，有效减少人工操作带来的误差。

图7 线路CAD图纸自动出图

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项目案例

Project Cases

以巴彦淖尔风电集电线路项目为例，平台通过高清航片与三维正向设计技术，实现了室内三维选线排塔，将选线平均误差控制在0.2米以内，断面相符度高达90%。同时，平台免除了电气与结构人员现场逐塔勘测的需求，将勘测时间从10天缩短至5天。此外，通过平台集成的批量优选程序，将基础计算从4天缩短至1天，显著缩短了项目设计周期。

图8 巴彦淖尔分散式风电集电线路路径断面图

智慧三维输电线路设计平台的成功研发，标志着三一新能源在电力设计数字化转型过程中取得了关键性突破。未来，三一新能源将继续致力于创新研发，高效释放数智力量，助力行业智慧升级，为构建新型电力系统，实现国家双碳目标贡献三一力量。

作者 | 李媛媛

编辑 | 蒋 晓

审核 | 贺广零

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