国网公司“六精四化” 建设坚强电网-凯发官网首页

今年年初，中共中央、国务院印发了《质量强国建设纲要》，吹响了新时代建设质量强国的号角。

气体绝缘全封闭组合电器（gis）结构紧凑、占地面积小、可靠性高，在各电压等级电网工程中广泛应用。然而随着gis数量的迅速增加，gis在安装和运行阶段也出现了一些故障。据统计分析，故障主要原因是棚室的沿面放电和悬浮放电。

针对这一问题，施工单位应从管理和技术方面加强管控。事前要重点管控生产的制造环节，事中要管控安装调试环节，事后要管控运维检修环节。围绕实现gis无尘化安装，安徽送变电工程有限公司开展了十多年的探索。

为了避免露天进行gis安装作业，预防潮气和灰尘进入gis气室内带来质量和安全隐患，简易“挡一代”防尘棚在2011年应运而生。到2016年，“测二代”防尘室升级完成，解决了第一代防尘棚空间狭小和环境干扰的问题，符合测量温度、湿度和洁净度的要求。近年来，随着物联网技术和信息技术的发展，安徽送变电公司又研发了“智三代”防尘装置，消除了前两代防尘棚和防尘室的短板，可以持续提供满足温度、湿度和洁净度要求的作业空间。施工人员在现场采取了“三查”“六检”“三取证”方式，加强对gis安装的全过程管理。

gis的安全稳定运行是一个系统工程，还有很多值得研究的课题，比如基于龙芯的gis设备的局部放电检测技术等。安徽送变电公司计划推动这项技术从试点应用到全面普及，实现全国产化替代，为gis的长期稳定运行保驾护航。

据国网山东电力基建首席专家柔性团队调研，相对于当前做得比较好的近零能耗建筑，有人值守变电站建筑物的能耗综合值仍然较高。团队在降低变电站建筑物能耗时借鉴了中医的“望闻问切”四诊法。

“望”是指通过红外热成像对建筑物进行观测。经观测发现，建筑物外墙体和门窗存在大量热流失，首先要研究的是如何阻隔建筑物与外界的热量交换。团队简化建筑物平立面外形设计，减少不必要的凹凸变化，减少外墙体与外界的热量交换。

“闻”是指重点注意建筑物内部空气是否浑浊、是否存在透风漏气等情况。团队针对建筑物的气密性措施和空调新风选型进行了深入研究，通过阻隔空气中的热交换避免热量损失。

“问”是指通过询问变电站运行人员的使用感受，统筹考虑建筑物的能耗、周边环境、场地规划等因素，最大化利用阳光、风等自然资源。团队对建筑物的朝向、窗户设置、遮阳构件都进行了精心设计。

“切”是指找准建筑物关键部位和关键结构。建筑物外侧的梁柱类悬挑结构等部位存在热流较密集、传热能力强、内表面温度较低等问题。这些关键部位就是俗称的热桥。热桥效应会增加能源消耗。建议采用在墙体和套管之间填充保温材料、将女儿墙等凸出屋面结构体的保温层和屋面墙面的保温层进行连续设置等方法。

未来节能低碳建筑将向零能耗建筑发展，应继续研究推广高效的外维护结构，充分利用本体和周边的可再生能源，平衡和替代建筑物的运行用能。应用物联网管控系统，对建筑物的温度、湿度、光照度实现远程监测、数据采集和自动调节等。对比分析计算建筑物投资成本和运行成本，以全寿命周期总成本最低为目标，制订最佳工程技术方案。

在电网工程建设中，高压电缆施工是一个重点环节。近5年，国家电网有限公司高压电缆规模以年均10%的速度增长。

在规模快速增长的同时，电缆施工领域也面临着新形势。比如电缆敷设已经实现了机械化，但是在智能化方面还有所欠缺。另外，电缆缆敷的辅助环节机械化水平还需进一步提升。从电缆附件安装来看，电缆的本体处理主要依靠人工，搪铅工艺有待提升。从电缆敷设来看，目前已实现机械化施工，牵引机、电缆输送机和电动滚轮的应用极大提高了施工效率，减少了人员投入。下一步还需在电缆的智能化施工方面开展研究。

电缆的智能化施工，首先要实现电缆盘的驱动和制动与敷设系统的同步。国网北京电力计划改进电缆运输展放车的结构，给它加装液压机械臂，通过机械臂上的橡胶轮和电缆盘边缘的摩擦力，实现电缆盘的驱动和制动，并且与敷设系统同步。下一步可以对电缆侧压力的监测装置进行结构上的改进。对于牵引敷设的电缆，还要在牵引机的钢丝绳上加装牵引力的监测装置，保证电缆的牵引力满足要求。

电缆的附件安装大体可以分成电缆的本体处理和零部件装配两个环节。电缆本体处理包括电缆护套的剥除、绝缘层和绝缘屏蔽层的剥除以及绝缘层的打磨。电缆本体处理目前主要依靠人工，电缆本体自动化辅助处理将成为接下来的研究方向。国网北京电力对零部件处理中的搪铅工艺也开展了标准化研究。

近年来，平铝护套在一些高压电缆工程施工中应用，铝护套与护套内的半导电缓冲层紧密接触，散热性更好，提高了电缆线路的输送容量。在附件安装过程中，平铝护套电缆增加了平铝护套扩径和过渡管焊接两项新工艺。国网北京电力针对平铝护套扩径的新工艺开展了机械化装置的研究，计划以机械化装置代替人工，提升标准化施工水平，保障施工质量。

要实现电能的大功率长距离传输，必须依靠超高压、特高压线路，将我国西北地区富余的风电、水电、煤电等输送到负荷中心去。跨越施工是高风险作业，需要开展跨越架等相关装备的技术创新，做好安全跨越施工。

跨越架有三个重要作用。一是支撑导引绳不碰到被跨越物，随着不落地张力放线工艺的普及以及多旋翼无人机技术的成熟，这一功能已经弱化。二是预防各类牵引绳跑线断线。三是重点预防导线跑线断线发生时对被跨越物造成伤害。

多年来，很多送变电单位围绕提升跨越施工安全性开展了积极探索。2016年，上海送变电工程有限公司和中国电力科学研究院有限公司结合硬封顶跨越架做了长达半个月的仿真实验和真型冲击试验，研究了一牵一、一牵二、一牵四等放线方式以及两种放线工况、两种放线张力、两种螺旋高度、跑线和断线的24种工况。

实验数据显示，在放线故障对跨越架的冲击因素中有3个影响因素最大，分别是落线高度、牵引方式、事故形势。要严格选用和控制工器具，确保不发生放线故障，并提高跨越架的抗冲击能力。

在跨越施工的过程中，上海送变电公司践行了机械化、标准化施工的理念。首先采用模块化设计、模块化加工、模块化吊装，实现了机械化快速施工。其次，采用规范的作业平台，提供工厂化的施工环境，防止高空失接。此外，采用液压水平推进和液压顶升装置，实现了两个跨越架宽度、距离和高度的可调节，更加适应野外作业需求。

重要工程跨越施工还有许多需要优化之处。比如夜间施工只有4个小时，其中压接作业占用一半时间。建议采用一种新式可拆分的压接管，事先压接好牵引部分，夜间施工开始时，牵引过滑车到对面和金具连接，随即紧线。这样不仅能大量节约夜间施工时间，而且可以避免夜间开展登高压接作业带来的安全隐患。

截至目前，国家电网有限公司经营区已建成17交16直特高压工程，跨区输电能力达到2.6亿千瓦。近年来，公司综合利用常规直流和柔性直流的优势，取长补短，探索应用混合直流输电技术。

±800千伏白鹤滩—江苏特高压直流输电工程是首个采用混合级联的特高压直流工程。它的受端站姑苏换流站高端采用了常规直流，低端采用了柔性直流，三个阀组并联。高端的常规直流与低端的柔性直流串联，具有输送容量大、控制灵活等优势，还改善了换相失败的问题。这种一半采用常规直流、一半采用柔性直流的方式，既提升了工程的输电性能，又控制了建设成本。同时，工程采用了可控消能装置、混合级联控保等新设备，实现了故障穿越、功率互济等新功能。

新型电力系统重大工程中应用了大量的新技术，系统越来越复杂，调试难度很大。要充分发挥专家的作用，组建跨专业协同的调试队伍，对工程进行全程把控，提前谋划调试方案，并应用一些创新技术来提升调试效率。在具体的试验过程中要把控细节，保障系统的安全稳定运行。

应充分利用新技术来提升调试工作的效率和安全性。首先，要加强仿真分析在调试中的应用，新型电力系统元件增多，运行方式极其复杂，调试过程中很可能出现难以靠人力分析的复杂问题。需要在数字环境中更高效、准确地模拟大规模电网的各种运行情况，发掘一些隐性问题，指导调试高效开展。

第二，要开展人工智能技术在调试中的应用。调试工作需要将大模型与电力的专业模型相融合。可以通过机器学习，结合设备的缺陷特征，实现大量实验数据的自动分析，从而减少大量的重复性工作，提升调试的智能化水平。

第三，要推进先进设备在调试中的应用。应积极推进无人机、机器人以及基于声、光、电等的先进传感器在调试中的工程化应用，不断提升调试的安全性。

实现输电线路数字化施工对于保障电网工程施工安全质量和进度有重要作用。电网施工过程会受到一些因素的影响。比如山区施工会因地理环境影响而产生更多的安全隐患，这些隐患用常规文案很难表达清楚，需要借助图形化的方式展现。其次，临时道路的修筑和筑路成本、运输方式的选择、运输效率以及环保恢复等多种因素有关。规划人员希望每一基塔位都采用同样的施工方法，而实际情况下，独特的塔基危地性条件会促使作业人员采用非常规的作业方式。如果能够提前知道作业人员的作业想法，并且实现逐基模拟，将便于统筹施工作业方法，实现机械化施工策划逐基落地。

施工数字化对于解决上述问题能够发挥重要作用。施工数字化已经用于输电线路设计中，在路径选线、基础杆塔施工和架线、电气设计等方面发挥了重要作用。但这些对于施工的帮助作用有限，需要自行开发和设计数字化。

四川送变电建设有限公司基于三维地理信息平台，构建三维设计模型库、施工机械和工器具库以及典型施工方案的模板库，组建了一个真实的现场环境，让作业人员在此环境中实现作业规划，并进行逐基的模拟和分析，这被称为施工过程的图形化。四川送变电公司还构建了工器具模型库和设计模型数据库，助力快速形成施工方案。

施工数字化实现了作业流程的可视化，能优化施工过程，保障施工安全，降低方案编制的难度，减轻班组负担，此外还促进了绿色施工。数字化施工有利于保障安全和质量，提升作业效率，是一种更可靠、可持续的管控模式。

展望未来，施工数字化有望进一步辅助决策管理和资源优化管理。目前，施工数字化还处于初级应用阶段，要进一步构建数据平台，促成数据互联互通，促进设计、施工、运行全过程的基建生态系统建设，发挥数字化的最大作用。

将几十吨的导线架设到高压铁塔上，常规施工流程是利用多旋翼无人机携带直径3毫米的细绳飞越每基铁塔塔顶。飞越完成后，高空作业人员将细绳移入滑车内，实现施工段的连通，然后利用两端机械设备，由主机牵引粗钢丝绳，最后由粗钢丝绳牵引导地线，完成导地线架设。在此过程中，高空作业人员需要攀爬几十米高的铁塔和几米高的绝缘子串，人身安全风险较高。河南送变电建设有限公司落实公司基建“六精四化”管理要求，研发了无人机连续穿越放线滑车放线技术，实现机械化换人、自动化减人。

穿越无人机的难点在于无人机的小型化以及旋翼的防碰撞措施，从地面远距离精准控制无人机穿越放线滑车，以及导引绳精准落入放线滑车中槽，不需要人工操作。经过前期验证，河南送变电公司实现了无人机直接穿越放线滑车展放引绳，引绳直接落到放线滑车中槽，形成了新的施工工艺。该项技术已在500千伏驻马店东输变电工程等项目中应用。相比传统施工工艺，流水化作业率提升30%，工期缩短约2天。2022年，项目成果通过中国电力企业联合会鉴定，达到同类技术国际领先水平。河南送变电公司将进一步优化穿越无人机的尺寸，减少对放线滑车的改动，实现穿越无人机的全面推广应用，助推输电线路放线施工革新。

“十四五”规划纲要提出打造系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系。变电站是一种现代化基础设施，在国家电网有限公司模块化建设成果的基础上，国网安徽省电力有限公司根据变电站模块化建设理念，对电气的一次舱、二次舱、辅助舱和电源舱进行了独立设置，每个舱体都有独立功能，结构尽量简单，并符合公司通用设计规模要求。

国网安徽电力设计了一种电缆技术，实现电缆分层分类敷设，敷设路径清晰，后期运维检修便利；对辅助舱实现了现场整体安装零拼接，把所有的管线、配电箱都埋在墙内，并且提前做好通水、通电实验，舱体运到现场就可以即插即用。在现场，用起重机就可以实现全舱吊装。

国网安徽电力还搭建了一个物联管理平台，在现场布置了19类传感器，实现了40类监测数据的汇聚，全面监控站内所有设备。在此基础上，该公司进一步开发了仪表、温度读取的算法，根据监控状态和读取结果的对比实现自主巡检，还形成了130多条辅助25大类设备常规故障处理的建议，为运维人员可以依此处理一些常规故障，提高运维效率。

经试验，3个试点变电站的工期平均缩短了50%，三级以上安全风险点减少40%以上，作业精度由毫米级提高到0.1毫米级。

《江苏省电力条例》于2020年5月1日起施行，涵盖电力规划、电力建设、电力生产运行以及电力供应与使用4个板块，共7章66条。它充分结合了江苏地域特色，既规定了电网企业享受地方政府的电网建设优惠政策，同时也要求电网建设必须在依法合规的前提下开展。

《江苏省电力条例》明确：输变电建设工程开工建设条件以核准或备案文件为依据，不办理建设工程施工许可证等施工报建手续；架空电力线路走廊和地下电缆通道不实行征地；220千伏及以下架空电力线路跨越房屋的，电力建设单位应当确保跨越安全距离；公告明示电力设施保护区后，新种植物或者新建、扩建的建筑物、构筑物部分，需要砍伐或拆除的，不予补偿。《江苏省电力条例》还明确由设区的市人民政府直接制定经济补偿标准。

在推进这项条例落地到地市层级的过程中，地方政府允许电网企业与地方的规划部门、国土部门（自规部门）共同将电网规划、地方国土空间规划与各区县的控制性详细规划等进行有机整合，成立多规融合的信息平台。地方政府与供电公司实行手续一起办、项目一起干。

《江苏省电力条例》在市区县各层级有效落地，有力促进和保障了±200千伏扬州—镇江直流输电工程等项目的建设。

基建知识应用存在应用链条长、缺乏统一的查询入口、知识资料的更新过度依赖线下收集等问题。为此，国网经济技术研究院工程数据中心开展了关于标准化知识体系建设、经验化知识收录模式、智能化知识应答工具的探索。

基于这些探索，“e基建”2.0平台即将上线。平台首先实现了知识的智能精准检索，在常规的精准检索之外，还能根据用户属性和行为信息对其搜索内容进行自动排序。其次，平台实现了业务场景关联推荐，平时用户在平台上开展业务工作时，平台侧会主动推送一些相关业务知识的链接，用户可以点击链接快速进行查阅。此外，平台能提供规程、规范这类文档的更新提示，并且用不同的颜色标注新旧版本的差异，帮助用户快速学习。“e基建”2.0平台能给电网基建专业工作者带来切实的帮助。

国网经研院工程数据中心在电网基建领域的未来研究和应用方向主要包括三方面。首先是驱动无人机群快速多维扫描地理地貌信息，构建实景模型，再基于规划设计知识图谱，自动完成线路站址规划和工程图纸的设计。第二是基于知识推演的施工辅助管理，通过知识体系的全面嵌入，由计算机系统自动完成施工辅助管理。第三是关于现代智慧工地建设模式的探索，实现对现场作业的远程操作。