深入推進(jìn)電網(wǎng)工程設計技術(shù)創(chuàng )新變革

設計不僅是工程建設的關(guān)鍵環(huán)節，更是“龍頭”和“靈魂”。做好設計工作，對電網(wǎng)工程建設的工期、質(zhì)量、投資和運行的安全及綜合效益，起著(zhù)決定性的作用。持續推進(jìn)電網(wǎng)工程設計技術(shù)創(chuàng )新水平和能力是我國經(jīng)濟進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段的必然要求。在新冠肺炎疫情影響下，以電網(wǎng)設計技術(shù)創(chuàng )新變革為引領(lǐng)的電網(wǎng)工程建設必將帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，為助力我國經(jīng)濟持續向好發(fā)展起到關(guān)鍵作用。

一、引言

隨著(zhù)新一輪全球科技革命和產(chǎn)業(yè)變革興起，世界各國對科技創(chuàng )新的重視與日俱增。習近平總書(shū)記先后發(fā)表了一系列關(guān)于科技創(chuàng )新的重要講話(huà)和論述，提出“創(chuàng )新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力”，強調要大力實(shí)施創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略，并將科技創(chuàng )新上升到國家戰略的高度，使科技創(chuàng )新成為催生新動(dòng)能，實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展的強大引擎。這也為推進(jìn)能源電力領(lǐng)域科技創(chuàng )新指明了前進(jìn)方向，在新時(shí)期、新形勢下，能源電力領(lǐng)域應堅持創(chuàng )新驅動(dòng)，搶占變革先機，應有新的理念和設計。

二、電網(wǎng)工程設計技術(shù)創(chuàng )新面臨的形勢

能源電力行業(yè)關(guān)乎國民經(jīng)濟命脈，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著(zhù)至關(guān)重要的支柱作用，電網(wǎng)工程作為能源電力輸送的強大載體，更是其中的關(guān)鍵一環(huán)。而在電網(wǎng)工程建設中，設計則是“龍頭”和“靈魂”，做好設計工作，對電網(wǎng)工程建設的工期、質(zhì)量、投資和運行的安全及綜合效益，起著(zhù)決定性的作用，各個(gè)環(huán)節通過(guò)設計技術(shù)有機結合，最終實(shí)現工程的順利建設。在新形勢下，持續推進(jìn)電網(wǎng)工程設計技術(shù)創(chuàng )新水平和能力是我國經(jīng)濟進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段的必然要求。尤其在今年，新冠肺炎疫情已經(jīng)對國民經(jīng)濟產(chǎn)生了一定影響，以電網(wǎng)設計技術(shù)創(chuàng )新為引領(lǐng)的電網(wǎng)工程建設必將帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，為助力我國經(jīng)濟持續向好發(fā)展起到關(guān)鍵作用。

三、電網(wǎng)工程設計技術(shù)創(chuàng )新的新內涵

（一）設計理念創(chuàng )新

“安全、綠色、高效”是電力高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。安全是基本保障，綠色和高效是可持續發(fā)展方向。對于電網(wǎng)工程而言，就需要有全壽命周期的創(chuàng )新設計理念和全局優(yōu)化思想。不僅要保證工程建設的本質(zhì)安全，還要注重兼顧環(huán)境友好、材料節能、施工便利、運營(yíng)高效等各個(gè)環(huán)節。要通盤(pán)考慮，使得在全壽命周期內效益更高。

（二）設計內容創(chuàng )新

隨著(zhù)工程建設領(lǐng)域的全過(guò)程工程咨詢(xún)服務(wù)日益發(fā)展，電網(wǎng)工程的投資者或建設單位對于這種綜合性、跨階段、一體化咨詢(xún)服務(wù)的需求也是逐漸增加。以市場(chǎng)需求為導向，電網(wǎng)工程的設計內容就需要由工程本體設計延伸至涵蓋招標代理、勘察、設計、監理、造價(jià)、項目管理等服務(wù)項目，以滿(mǎn)足委托方多樣化咨詢(xún)服務(wù)的要求。（三）設計手段創(chuàng )新

隨著(zhù)工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、區塊鏈、三維數字化、5G等新技術(shù)手段噴涌而出，必將促進(jìn)各行業(yè)產(chǎn)生新的變革。這些新技術(shù)手段的持續發(fā)展，也為電網(wǎng)工程設計技術(shù)創(chuàng )新變革提供了強有力的技術(shù)支撐，對于推進(jìn)智能電網(wǎng)建設，全面提升電網(wǎng)數字化、智能化有著(zhù)顯著(zhù)意義。

四、電網(wǎng)工程設計技術(shù)創(chuàng )新的變革方向

（一）全壽命周期設計

電網(wǎng)工程全壽命周期設計應對規劃、設計、建設、運行等環(huán)節進(jìn)行統籌考慮，實(shí)現在全壽命周期內的安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)、綠色環(huán)保。應從工程實(shí)際出發(fā)，積極采用成熟的新技術(shù)、新材料、新工藝，對各種要素的技術(shù)方案進(jìn)行全壽命周期的技術(shù)經(jīng)濟對比。要建立全壽命周期設計評價(jià)體系，明確相應的評價(jià)要素和指標。

在進(jìn)行全壽命周期設計時(shí)，應以概率理論為基礎，對于材料、性能等的隨機性，采用隨時(shí)間變化的時(shí)變可靠度理論進(jìn)行描述并作為協(xié)調和控制參數是較為合理的。而對于目前仍使用安全系數法的設計應逐漸進(jìn)行轉換和替代，并重點(diǎn)理順重現期、設計使用年限、結構重要性系數和可靠度指標等概念之間的界限和內在邏輯。

在全壽命周期內，電網(wǎng)工程本身的建設不是目的，建成后的使用才是目的，在服役期間勢必會(huì )面臨性能老化、弱化的情況。為了保證安全性和可靠性，最大限度地發(fā)揮功效，對其進(jìn)行健康監測也是很有必要的，且需要根據不同的監測結果合理選擇關(guān)鍵的控制和決策參數，以此制定相對較優(yōu)的維修加固策略。

（二）全過(guò)程工程咨詢(xún)

電網(wǎng)工程傳統咨詢(xún)是一種點(diǎn)對點(diǎn)的單一模式，即主體是一家單位，對應的客體則是單項內容。這種單一模式與當前工程投資決策、建設、項目運營(yíng)過(guò)程中對綜合性咨詢(xún)需求的矛盾正逐漸突顯。而全過(guò)程工程咨詢(xún)則是多對多的綜合模式，即主體可以是一家或者多家單位，對應的客體則涵蓋了投資決策綜合性咨詢(xún)、工程勘察設計咨詢(xún)、工程招標采購咨詢(xún)、工程監理與項目管理服務(wù)等多項內容。

全過(guò)程工程咨詢(xún)的重點(diǎn)在于打破傳統咨詢(xún)壁壘，這就使得咨詢(xún)方在工程實(shí)踐中角色多樣，咨詢(xún)內容充滿(mǎn)“彈性”。在電網(wǎng)工程的全過(guò)程工程咨詢(xún)中，則更需對這種“彈性”進(jìn)行靈活把握。對于咨詢(xún)主體，可以是單獨由一家具有綜合能力的咨詢(xún)單位提供咨詢(xún)服務(wù)，也可以是由多家具有不同能力的咨詢(xún)單位聯(lián)合實(shí)施，由其中一家作為牽頭單位，其它為參加單位；對于咨詢(xún)模式和內容，可以是跨階段多種咨詢(xún)服務(wù)組合，例如投資決策綜合性咨詢(xún)和工程勘察設計咨詢(xún)的組合，可以是同一階段內不同類(lèi)型咨詢(xún)服務(wù)組合，例如工程勘察設計階段內設計管理和技術(shù)咨詢(xún)的組合，亦可以是諸如工程造價(jià)、項目后評價(jià)等的工程專(zhuān)項咨詢(xún)。

另外，住建部最近剛剛發(fā)布了《房屋建筑和市政基礎設施建設項目全過(guò)程工程咨詢(xún)服務(wù)技術(shù)標準（征求意見(jiàn)稿）》，旨在統一思想認識、引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展和指導咨詢(xún)實(shí)踐。對于電網(wǎng)工程領(lǐng)域而言，也應盡快建立全過(guò)程工程咨詢(xún)服務(wù)管理體系，加快推動(dòng)相應行業(yè)標準的制定，以提高咨詢(xún)水平和質(zhì)量。

（三）數字化設計技術(shù)

數字化設計技術(shù)是設計行業(yè)在未來(lái)的重要發(fā)展方向和關(guān)鍵技術(shù)，將使傳統的勞動(dòng)密集型設計方式逐步轉變成更加科學(xué)可靠、精準高效的智能型信息技術(shù)設計方式。對于電網(wǎng)工程而言，除了要大力發(fā)展數字化設計技術(shù)以外，還需注重數字化設計技術(shù)與其它數字化技術(shù)之間的交叉融合創(chuàng )新。

在數字化設計技術(shù)方面，建筑工程領(lǐng)域率先啟動(dòng)三維數字化技術(shù)（BIM），先后發(fā)布了一系列政策文件和標準，在逐步發(fā)展中形成了集設計、施工、管理于一體的先進(jìn)設計手段。電網(wǎng)工程領(lǐng)域也在積極推廣三維數字化設計，然而目前應用還不充分和廣泛。下一步首先需盡快建立統一的標準體系，對建模、設計深度、功能和交互、設計質(zhì)量控制、協(xié)同設計流程、加工制造、施工應用、數據交付等方面進(jìn)行統一和規范；其次要建設好開(kāi)放的協(xié)作平臺，解決各個(gè)專(zhuān)業(yè)軟件與平臺的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現各專(zhuān)業(yè)在同一平臺進(jìn)行協(xié)同設計。

在與其它數字化技術(shù)交叉融合方面，一個(gè)重點(diǎn)方向就是三維數字化設計和大數據技術(shù)的融合。電網(wǎng)工程在以三維模型為基礎的數字化設計過(guò)程中，必然會(huì )產(chǎn)生大量的設計數據、工程量數據、經(jīng)濟投資數據等結構化或非結構化的混合大數據，而大數據技術(shù)的核心要義是數據的價(jià)值挖掘，和大數據技術(shù)的融合就是為了實(shí)現電網(wǎng)工程設計的數字化和價(jià)值化。采用大數據技術(shù)首先需要對這些混合大數據進(jìn)行有效的收集、整理，存儲成新的各階段、各專(zhuān)業(yè)等的大數據資源庫；其次，結合資源庫、專(zhuān)題報告、典型造價(jià)、限額指標等可以形成可供查詢(xún)的電網(wǎng)工程知識信息系統；最后，通過(guò)參數化統計分析、機器學(xué)習技術(shù)并加入專(zhuān)家經(jīng)驗可以生成各種工程量的預測模型和知識庫，還可將一些重要信息進(jìn)行視圖化呈現。

五、結語(yǔ)

為適應新形勢下一系列深刻變化，把握好戰略機遇并做好迎接挑戰的準備，深入推進(jìn)電網(wǎng)工程設計技術(shù)創(chuàng )新變革勢在必行。這就需要把握好創(chuàng )新內涵，深耕重點(diǎn)方向，并且要推動(dòng)示范創(chuàng )新引領(lǐng)，優(yōu)選一批試驗示范工程進(jìn)行集中攻關(guān)和重點(diǎn)研究，將創(chuàng )新逐步在試驗示范工程中落地應用，積極探索、及時(shí)總結，待條件成熟時(shí)再推廣展開(kāi)。