变电架构的三维分析及计算机辅助设计
三维数字化设计技术在变电站中的应用
三维数字化设计技术在变电站中的应用摘要：智能电网是电网技术发展的大势所趋，智能电网的70%基础数据来自于设计，随着智能电网的大力捅进，必定引起设计手段的一次革命，三维设计以其先进的设计理念、强大的数据库功能，契合了智能电网的发展需求，必将成为大势所趋。
本文结合工程实例，从设备的建模到各层电气设备的布置对三维设计进行了介绍，阐述了三维设计在电气布置中的应用，。
关键词：建模专业接口-本文以三维设计软件为平台，结合设计工程案例，阐述了三维设计在变电站电气布置中的应用，实现了设计阶段的可视化，有利于各专业间的相互配合。
一、建模在进行变电站布置之前，需要对电气设备进行三维建模处理，该模型应能准确表达对象的关键尺寸信息、主要属性信息，具有可识别性。
建模的主要过程是通过利用三维软件平台提供的不同几何类型的图形进行组合，如变压器包括本体、套管、油枕、油管、散热器、接线端子板、操作箱、底座等组件，对变压器的建模宜将变压器拆分为多个组件，针对每个组件分别建模，再通过拼接完成整体的变压器建模。
本体模型可采用长方体或长方体组合表示，油枕可采用圆柱体表示，套管可以不同直径的圆柱组合表示，接线端子板可用长方体或圆柱体表示。
其建模的关键部位包括：套管接线端子的位置，接线端子板的方向及角度，本体的外轮廓，油枕尺寸的定位[3]。
图1所示为变压器三维模型图。
图1.变压器三维模型图其它电气设备如GIS、开关柜等设备建模思路与主变压器一致，其关键点在于能准确反映电气设备的外形信息，以达到对电气设备的可视化操作。
二、布置设计布置上应满足各种过电压条件下的安全净距要求，满足巡视、运行的安全要求。
满足大件设备的运输，以及电气设备与暖通设备的带电距离要求。
地下站按的电气设备的功能宜集中布置、合理分区，同时预留好变压器、GIS等大件设备的吊装孔和运输通道。
以110千伏变电站设计为例，在设计时，可先进行各层的轴网绘制，先不用考虑土建专业的墙体、柱体结构。
三维设计在变电站建设中的应用探讨
三维设计在变电站建设中的应用探讨在以往，变电站的设计普遍采用二维方式。
然而，这种设计方法已难以满足当前电网工程的多样化要求。
相较之下，三维设计不仅能显著提升设计人员的工作效率，还为施工人员提供了更加直观且易于理解的可视化模型。
因此，三维设计势必将成为变电站建设中的主流趋势。
本文将探讨三维设计在变电站工程中的应用，并展望其发展前景，期望通过不断优化设计质量，推动变电站的高效建设。
三维设计具备全面展示图形的能力，使施工人员能够更加清晰、直观地理解设计人员的意图。
目前，三维设计凭借其数字化和可视化的优势，在变电站建设中得到了广泛应用，有效解决了传统设计过程中存在的多种问题，满足了多样化的使用需求。
如今，三维设计已在我国变电站建设中取得了显著成绩，对优化我国电力工程建设发挥了重要作用。
一、三维设计的目标与流程1.三维设计的目标在整体变电站设计的过程中，采用三维设计的目的是提升设计效率，并为客户提供更优质的设计效果和更高的设计标准。
通过三维设计，客户能够在实际施工之前全面了解最终效果，这使得他们能够及时对不满意的部分进行调整，从而使实际工程更趋完美。
此外，在实际施工前，如客户对设计存在异议，我们能够在三维设计阶段迅速进行修改，以更好地服务于客户。
首先，我们需要将电缆敷设施工图以三维形式展示，接着对二维施工图进行相应的修正和扩展，然后在三维模型中以1:1的比例缩小全景，模拟施工情况。
这有助于一线施工人员更好地理解施工图，减少因对图纸理解不当所引发的施工问题。
如果根据三维模型的设计图，施工人员仍对施工方案有疑虑，可以直接查看三维模型的电子版本，从而全面思考施工细节，因为这种电子模型能够详细展示每一个施工细节。
2.三维设计的流程三维设计的第一步是相关工作人员必须深入了解整个设计流程，对设计软件的使用方法有清晰的认知，并掌握必要的输变电站相关概念，才能开始实际的设计工作。
首先，建模阶段至关重要，我们需要将CAD图纸按1:1比例在三维设计软件中立体呈现，并对整体模型进行细节完善。
数字化三维设计在变电站设计工作中的运用
数字化三维设计在变电站设计工作中的运用摘要：我国变电站设计工程发展史共经历了三个重要阶段:板图、计算机图纸和计算机辅助设计。
信息技术的发展得到发展，计算机技术支持变电站设计的宽度和深度随波逐流而动。
另一方面，工程模型中的二维模型逐渐转换为实体模型，而设计信息的传达更加方便，从而使多个平台之间的合作逐渐成为可能。
最近随着科学技术的发展，三维数字设计技术逐渐应用于变电站设计工作。
鉴于此，本文对数字化三维设计在变电站设计工作中的运用进行分析，以供参考。
关键词：数字化三维设计；变电站设计；运用引言变电站建设设计的所有阶段都已开始普及数字技术的使用，正在向更深更广的方向发展。
项目的资产管理部门、建设部门和监督监督部门已经与数字设计结果集成，为了减少变电站建设信息不足导致的项目进度减少，必须与时俱进，整合现代新技术，实现资源整合能力提高，实现变电站建设的总体效率提高。
不断增长的工程项目将是数据信息的集合，在现代行业中应用大量数据技术进行分析可以促进企业发展，了解企业管理层的内部资源组成，以及实时跟踪项目进度将发挥不可替代的作用。
在未来的变电站设计工程中，数字三维设计将释放更大的发电空间，成为电力工程企业高效发展的新希望。
1三维数字化设计的内涵3d数字设计技术是随着科学技术的快速发展而发展的一种新的尖端技术。
三维数字设计是指合并不同时间调查的信息数据，挖掘相关数据，然后完成全面的数据分析。
使用此技术，您可以快速传递相应的数据。
在此基础上，详细说明了输变电工程三维设计的内容。
以工程信息、地理信息数据收集为基础，综合应用三维建模技术和数字联合设计技术，使输变电站项目不仅能完成三维可视化设计，还能完成信息集成。
2三维设计评审系统的理论依据2.1建筑信息模型建筑信息模型是工程、建筑等领域使用的三维图像，是主要信息表达的计算机辅助设计工具，是将三维可视化技术应用于工程设计。
模型存储了项目的许多几何结构信息、空间位置关系、地理周围的信息、建筑构件的数量和特性、每个部分的预算成本、材料库存和项目时间表。
电力输电线路及变电站三维设计
◎电力部门三维地理信息系统解决方案电力部门三维地理信息系统解决方案随着GIS技术的不断发展，三维GIS在整个电力行业中得到越来越广泛的应用，基于真实场景数据的三维模拟，已经在电网管理、故障抢修、安全监控等各个方面显示出非凡的作用。
国家测绘局陕西基础地理信息中心凭借优越的影像、数据条件，利用先进的GIS、RS以及虚拟现实等技术将数字地面模型、输变电设备模型和各种电力部门专业属性信息有机结合起来，建立电力三维地理信息平台，可实现与基础地理信息数据相结合的电力专业数据的查询、更新，电网电路的检修和安全检控，实现大场景内电网的空间表现和分析、管理功能。
平台通过先进的三维可视化手段，将整个输变电业务和管理全过程纳入计算机管理，规范输变电业务流程，加强电力部门的协作和管理职能，提高地理部门输变电生产、管理能力和决策水平。
、基于GIS的电力三维系统基本功能包括:电力部门三维地理信息系统解决方案、基于GIS的电力三维系统的其它专业应用功能:三、电力部门三维地理信息系统建设的意义1.有利于控制成本，优化企业内部管理利用计算机技术，GIS技术、RS技术、互联网技术、虚拟仿真等新技术，建立完善的输变电生产管理系统，实现信息的采集、加工、处理、存储、检索等环节的自动化，最大限度地提高信息的共享程度，实现按最短路径进行信息传递，减少传统管理体制中不必要的中间环节，使企业的管理趋于合理化、科学化，是企业及时掌握经营情况，控制经营成本，优化企业内部管理，最直接、最基础的保证。
2.有利于加强相关部门协作，提高业务处理工作效率通过建立输变电生产管理业务基础平台，将公司内相关职能部门的业务进行有机整合，有利于加强西北电网公司本部、两个输变电运行工区、变电站和线路所三级的协同工作，提高业务处理的工作效率。
3.有利于管理人员的工作由事务型向思维型转变优化电力部门工作的传统模式，由事后处理向事前预测转化，使管理人员有充分的时间和精力去综合、分析、解决输变电过程中出现的问题，从而提高其管理工作质量。
基于三维设计技术的变电站设计研究
基于三维设计技术的变电站设计研究摘要：设计行业中应用最广泛的就是三维技术，它的应用极大地提升了设计的效率和质量，有效地规避了二维技术中存在的一些弊端，弥补了原本存在的交叉干扰不足，尤其为变电站的设计发展起到了决定性的推动作用。
因此本文以变电站设计中应用三维设计技术为主线讨论，并详细作出分析探讨。
关键词：三维设计；变电站；应用分析传统变电站的电网设计存在着诸多不足，比如设计精度不够、专业协同制约因素多、设计空间考虑欠缺等多个问题。
当前智能化、数字化电网的出现，让变电站有希望实现精准化数控，因此也受到了电网企业的高度重视。
三维设计技术作为当前设计行业最为先进的技术，在变电站的设计中也发挥出了比较明显的优势，从很大程度上提升了变电站设计的效率和质量。
尽管如此，在实际操作中还是存在着诸多问题影响着三维技术优势的发挥，因此业界要对三维技术的应用进行更深层次的研究，保证其能在变电站的设计中彻底取代二维技术，才能为电力系统的发展提供更多的帮助。
1.变电站三维设计的软件分析（一）3Dmax软件3Dmax软件应该是当前业界最为知名的三维设计平台，它的实用价值非常高，在软件应用层面有着非常显著的优势。
3Dmax软件的操作界面非常方便快捷，视图功能强大，相比较其他同类型设计软件来说，它在渲染方面的效果也非常明显，兼容性的特征为设计工作省力不少。
加上3Dmax软件的操作流程也非常简单，不需要花费太多的时间和精力去学习相关操作知识，但同时这种简便操作的软件在设计变电站的过程中也存在着一定的缺陷和不足，该软件相比较更适合呈现效果图，在工程图的呈现效果方面则没有表现出太多的优势，使得其应用受到了一定的限制。
（二）PDMS软件PDMS软件是一款应用于化工领域、电力领域以及石油领域的工厂三维设计管理系统，在其实际应用中，可以通过多方协同的方式来创建出实体模型，并且PDMS软件还能做到对平面图数据的自动更行和标注。
在变电站的设计过程中，PDMS软件的功效发挥是最为明显的，也是当前应用最为广泛的。
三维设计技术在变电站设计中的运用
三维设计技术在变电站设计中的运用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，但是这种平面设计技术难以避免交叉干扰等问题。
不仅需要花费大量的时间进行方案审核，还会出现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，在工业制造、建筑等领域中发挥着较为明显的优势，应用于变电站设计时，能解决传统二维设计存在的缺陷，提高变电站设计的质量。
但是三维技术存在的诸多不足，限制了其优势的发挥。
因此，我们应不断加深对三维设计技术的研究，使其为电力设计技术的发展进步贡献真正的力量。
标签：三维设计技术;变电站设计;运用1三维设计技术发展背景与基础随着全球计算机软件的高效性和智能化，电力勘测设计行业的计算机化不断发展。
基于信息智能三维设计平台的运行模式，大大优化设计操作流程，将设计重点从布局设计过渡到系统方案设计，方案完成系统前的数据建模工作设计标准化的数据模型库和强大的自动计算和分析设计功能被积累并有助于完成，设计方法变得更加简单。
数字化3D设计电源设计和生产。
随着设计行业的第二次革命，实现知识管理系统的标准化，通过数字化转移建立数字生命周期服务的盈利模式，扩大设计服务链和范围，促进设计企业不断进步。
2变电站三维设计的主要平臺分析2.13Dmax软件3Dmax 软件作为当前作为知名的三维造型，该软件具备较高的应用价值，该软件具有显著性的应用优势。
不但能够保证操作面简单快捷，而且还具备较强的视图功能。
与其他设计软件相比较而言，3Dmax 软件在渲染效果方面占据较为明显的优势，3Dmax 软件具备较强的兼容性。
因此，在实际的设计过程当中，不需要花费过多的精力和时间学习3Dmax 软件相关知识，3Dmax 软件整个操作流程相对较为简单，通俗易懂、便于操作。
但是在通过3Dmax 软件进行设计变电站，则存在明显的缺陷与不足。
3Dmax 软件更适用于效果图方面，而在工程图方面却没有明显的优势，致使其在工程图设计中具有一定的限制。
8-变电构架分析与设计
8. 变电构架分析与设计8.1 概要(编号修改，下同)该例题通过一个常见的多跨变电构架模型，介绍了使用midas Gen 建立该类钢结构模型的大体步骤和关键部位的模拟方法，演示建模过程思路、空间风荷载自动施加、刚性连接等功能的使用技巧和方法，并对钢结构设计部分，参数定义注意事项做了简要说明。
例题的步骤如下：1.变电构架资料及计算简图2.建立几何模型3.添加约束条件4.添加荷载5.分析及添加荷载组合6.查看内力7.设计要点8.1.1变电构架资料及计算简图（数据仅供参考）某四榀变电构架，单榀构架两侧设置避雷针和端桩。
结构模型及尺寸如图1-图3所示。
考虑风荷载、地震荷载及导线站内和出线张力影响。
地震分组：2组，烈度：8度（0.2g）、场地：3类场地。
图1 四榀构架三维图变电构架分析与设计图2 单榀构架正立面图图3 单榀构架正立面杆件示意图本例题，具体参数如下：（1）材料：Q235 ；（2）杆件规格：弦杆-P152X9 桁架水平横杆-L75X6 桁架水平支撑-L75X6 竖向斜杆：L80X7 竖向端部杆：L90X8 竖向端部斜杆：L125X8竖向竖杆：L90X8 架构柱：P400X8 端柱：P400X8柱水平支撑：L125X10 地线柱：P400X10 避雷针一段：P180X5 避雷针二段：P50X38.1.2建立几何模型此类模型在Gen中建模时思路非常重要，一个好的建模思路，能达到事半功倍的效果。
充分了解模型特点，利用建模助手、复制移动、镜像功能便捷建模。
可以先建立一榀构架，再利用建好的一榀构架去镜像和复制出整体模型，主要步骤如下：1)建立材料和截面变电构架分析与设计Gen中可以定义常规的角钢、工字型钢和钢管等一般截面类型，也可以考虑SRC和钢管混凝土等截面类型，还可以自定义任意截面类型，包括变电构架常见的格构式截面等。
主菜单选择特性->材料->材料特性值特性->截面->截面特性值材料号：1，名称：Q235，规范GB12（s），数据库：Q235，材料类型：各向同性截面数据：具体定义见图4。
变电站三维参数化设计的研究
变电站三维参数化设计的研究摘要：三维设计技术是一种全新的数字化、虚拟化、智能化的设计方式,主要是以三维空间技术为基础,数字化模型为载体,将各个专业的设计信息进行融合。
国家电网公司已着力推动“数字国网”建设，在工程项目中也越来越多体现三维设计的应用与价值。
变电站三维设计效率的提升直接影响GIM模型成果等的输出，因此，提升三维设计效率是目前各设计院的的共同研究方向，也是三维正向设计发展的必经之路。
关键词：三维设计技术，三维设计效率，GIM模型成果。
我国电网工程建设已开始全面推广应用三维数字化技术开展工程设计和数字化移交工作。
在2018年7月，国网基建部便提出了“公司所有新建、改建、扩建35kV 及以上输变电工程具备数字移交条件，总体上实现三维设计、三维评审、三维移交”。
2019年3月，国家电网公司在“两会”期间，提出了“三型两网”的建设目标，对电网三维设计的推广和应用提出了更高的要求。
随着国网对三维设计要求的不断提高，对三维设计推广的力度也在不断加大。
一变电站三维应用背景变电站的三维设计采用国网统一规定的Bentley、博超、金曲等三维设计软件进行设计，主要工作是设备建模和总装布置。
根据国网发布《QGDW 11810.1—2018 输变电工程三维设计建模规范第1部分：变电站（换流站）》要求，电气三维建模方式采用长方体、圆柱体、椎体等基本图元方式进行模型拼接搭建，形成部件，再由部件进行组装，形成电气设备，模型创建相对复杂，种类较多。
为了提高三维设计效率，规范三维设备模型标准格式，国网公司基建部组织国网经研院及多家省级设计院完成通用模型库的创建工作，形成常用模型设计模板，有效减少了变电三维模型的建模工作。
目前，初步设计阶段利用通用模型来布置，根据变电站设计经验积累与优化，通用模型不能完全满足现有变电站的搭建需求，需要完善修改才能使用，而没有通用模型的设备需要重新建模；施工图阶段设计模型更为复杂，根据国网规范要求，施工图的建模需和厂家模型部件保持一致，修改模型所需时间较长。
变电站钢构架结构建模计算及分析
图２转角构架结构三维图
１２ 材 料性 质 －
角钢构件钢材型号为 为Ｑ ３一 ，其余构件钢材型号为Ｑ ４一 ２５Ｂ ３５Ｂ 弹 泊松 比ｖ０ ０ ＝ ． ，密度 ｐ ７５ ． ｋ／３ ３ ＝ ８０３ ｇ ｏ （ ｍ ０
１ １ ６
应 用 科 学
２０ １ 科 第嗍 Ｌ ０年 １
变 电站钢 构架结构建模 计算及 分析
余友 谊
（ 西电力工业 勘察设计研究 院，广西南 宁 ５ ０ ２ ） 广 ３０ ３
摘 要 采用软件 ＳＡ ＤＣ ＩＡ２０建立５０ Ｖ Ｔ Ａ ／Ｈ Ｎ ５ ０ ０ｋ 久隆变 电所钢 构架的三维模 型 ，分析构架 的受力情况 和各种工况 下荷载 的计算 方法 ，采用 后处理 软件ＳＤ ０５ 构架进行强 度 、刚度及稳 定性检验 ，计算结果显示 构架结构 强度和变形均 满足规范要 求。 Ｓ Ｄ２０对
关 键词 空间结构 计算 ；终端 构架 ；中间构架 ；转角 构架 中圈分 类号 Ｔ 文 献 标识 码 Ａ Ｍ 文 章 编号 １７— ６１（ １）９－ １６０ ６ ３９７一２ ０ ２ ０ １— ２ ０ ０
钢结构在变 电站整体结构 中占有很大的比例 ，与混凝土相比，具有 较高的强度和韧性 ，性能稳定 ， 适合批量生产 ， 目 是 前应用最广泛 的材 料之一。由美 国Ｒ Ｉ 司开发的Ｓ Ａ Ｄ Ｃ Ｉ Ａ Ｅ公 Ｔ Ａ ／ Ｈ Ｎ 系列空间结构计算和设计 软件可对变 电站 钢构 架进行建模计算和分 析。与平面计算相 比 ，空间 结构计算能更接 近实 际受力情况 ，可靠度 更高 ，所得结果也更 精确 。 本文以５ ０ Ｖ ０ ｋ 久隆变 电所为例 ， 据 《 电所建筑结构设计技术规定 》 依 变 （Ｄ Ｊ６ ９） 《 Ｎ Ｇ ９— ２ 和 钢结 构设计规范 》（ Ｂ ０ １— ０ ３，利用软件Ｓ Ａ Ｄ Ｇ ５０ ７ ２０ ） ＴＡ／ Ｃ ＩＡ２０ 对５ ０Ｖ Ｈ Ｎ ５ ０ｋ 钢构架进行设计计算。 ０ １ 建立 空 问模型
三维设计技术在变电站设计中的运用
三维设计技术在变电站设计中的运用摘要：我国变电站设计工程在整个发展历程中，有三个重要阶段：图形绘图，计算机绘图和计算机辅助设计。
随着信息技术的发展，计算机技术支持变电站设计的广度和深度将发生变化。
工程模型的二维模型正逐渐转换为物理模型，而设计信息的传输变得更加便捷，并逐渐显示出跨学科和多平台的合作。
随着科学技术的最新发展，三维数字设计技术已逐渐应用于变电站设计工作。
关键词：三维设计；变电站设计；运用前言本论文的主要目的是探索三维设计技术在变电站设计工程中的应用方式，为行业发展提供必要的理论支持。
为了使研究顺利进行，本文首先分析了三维技术的基本概念，了解了三维技术在变电站设计中的发展历史，然后系统地探讨了三维技术在变电站设计工程中的实际应用。
最后在变电站设计工程中，以三维设计为设计平台，实现了协同设计和专业设计。
1三维数字设计技术介绍日新月异的计算机技术为行业发展带来了活力，在产业生产和行业进步中，潜移默化的开始运用计算机网络技术。
数据库技术、大数据分析技术等，新科技的运用逐渐成为现代行业发展的主流趋势。
在项目工程实施的各个阶段，载体逐渐演变为信息模型，核心更是信息数据。
当架构被统一之后，搭建平台需要倚重工作流、资金流和物资流，达到共享项目资源信息的目的，实现设计、采购、施工以及管理等各项工作，促进施工工序得以顺利开展，实现项目工程一体化。
工程建设的重要组成之一便是三维设计，这种设计技术是以信息图形影像技术、网络技术、数据库技术等多种现代化计算机技术作为基础手段，通过与操作人员和设计人员之间的协调合作，实现项目工程精准设计的目标，实现变电站设计的三维可视化以及信息一体化。
三维设计与传统设计之间的区别主要是在于传统的设计需要将诸多信息数据详细的罗列在设计图纸上，并且对信息数据予以说明，这种设计操作的习惯将会在很大程度上造成信息数据离散。
工程项目设计的不同阶段，工程项目的建设的不同阶段中产生的新的信息数据只能通过技术人员进行收集分析，辨别信息数据的有效性。
三维设计在高压变电站工程设计中的应用与分析
三维设计在高压变电站工程设计中的应用与分析摘要：电力系统的安全稳定运行在一定程度上能够推动我国社会经济的可持续发展，而高压变电站设计作为电力系统中的重要组成部分，其直接影响着电力系统的安全性和稳定性。
由此可见，在用电量快速增多的新形势下，如何完善电力系统，提高供电质量要求，以满足人们的用电需求，是众多供电企业急需解决的重要问题。
本文在此基础上主要研究了三维设计在高压变电站工程设计中的应用与分析。
关键词：三维设计；高压变电站；应用1三维设计总体计划（1）项目策划项目策划的主要内容有：①确定项目当前阶段开展三维设计的范围和深度，确定各专业三维建模次序，各专业对其他专业的建模框架性技术要求。
制定三维设计工作计划，明确各专业三维模型完成时间、三维集中办公时间、三维模型固化时间等。
②确定布置方案和重要设备控制性尺寸以及可供设计参考的三维模型设计模板，作为各专业三维建模的依据。
③确定协同设计平台上本项目的目录划分。
④其他需要策划的内容。
（2）专业策划各专业开展三维建模工作前，必须召开专业策划会。
策划会由专业主设组织，专工主持。
策划会应形成策划纪要，并由主持人签发，发参会人员并抄送项目三维协调人。
专业策划内容应包括：①根据项目策划的成果与要求，确定项目当前阶段专业三维模型设计的布置方案、建模深度和细节要求、出图要求等。
②制定专业三维设计工作计划。
③分解和落实专业三维设计内容。
④其他专业性策划的内容。
2基于三维设计的全流程方案研究2.1全流程通用性解决方案依托BentleySubstation软件进行数字化三维设计的全流程如下：①通过绘制计算模型简图，自动生成短路阻抗图，进行短路电流计算。
②依据典型模板图库，快速绘制二维电气接线图。
③查找设备型号库，设定过滤参数，进行智能设备选型。
④设定KKS编码规则，进行智能设备编码设计，并关联二维符号与三维模型。
⑤通过间隔参数设置，进行批量设备三维布置。
通过集成导线拉力计算程序，设定导线参数，进行智能导线三维布置。
变电站三维数字化设计平台的应用分析
变电站三维数字化设计平台的应用分析摘要变电站数字化设计系统以大型网络数据库为支撑，以三维为手段，将变电设计当中涉及的电气、结构、建筑、水工、暖通、总图等专业的设计工作集成到统一的系统上，本文以上海某220kV变电站为例将三维数字化设计平台在变电站中具体应用详细进行了介绍，体现了未来三维数字化设计在变电站设计中的重要性。
关键词变电站；数字化；案例前言变电站数字化设计系统以大型网络数据库为支撑，以三维为手段，将变电设计当中涉及的电气、结构、建筑、水工、暖通、总图等专业的设计工作集成到统一的系统上。
实现各专业的协同设计，避免由于传统互提文件资料方式带来的信息不一致的问题；提高设计精细化水平，在三维下进行准确的安全净距校核与材料统计。
1 数字化设计技术的必要性1.1 电网设计技术难度增加电网的复杂程度不断增加，新技术、新方案不断出现，以翻改旧工程为主的方式已经不能满足需要，需要更加精细化设计手段。
1.2 设计效率瓶颈的限制传统设计模式下，多专业间的协同困难，变电站的整体设计工作是由诸多专业相互协同完成的，这就要求信息可以在不同专业之间共享，以尽量减少用于沟通的时间，提高沟通的精确度，从而解决提高设计效率过程中至关重要的瓶颈问题。
1.3 变电设计水平提升的要求从变电项目的全生命周期管理的角度看，设计过程就是工程信息建立的过程，其信息将作用于采购、施工、运行、资产管理等全生命周期。
也就是说“设计是电网信息的源头”。
现有的以二维图纸为表达形式的模式，与以数据库为核心的电网信息化系统很难对接。
只有作为源头的设计行业率先实现信息化设计，才能为整个电网的信息化提供强劲的数字化引擎。
2 智能三维设计软件在某220kV变电站中的应用针对某220变电站工程，进行项目策划，运用三维数字技术将变电站内间隔、设备、附件、附属物的型号、尺寸、间距等信息以参数化模型的方式，保存到数据库中。
对变电站进行数字化、智能化、精细化设计，建立全站的数字化三维模型，自动完成设备安全净距校验、导线力学计算、防雷及接地设计、设备材料统计等工作。
三维变电工程数字化工作思路,开发需求和工作计划
三维变电工程数字化工作思路,开发需求和工作计划数字化工作是指借助计算机技术和相关软件，对三维变电工程进行建模、仿真、优化和管理的过程。
通过数字化工作，可以提高项目的效率、降低成本，并确保工程质量。
下面是三维变电工程数字化工作的思路、开发需求和工作计划的相关参考内容。
思路：1. 建立三维模型：首先需要根据实际情况，使用计算机辅助设计（CAD）软件建立三维模型。
该模型应包含变电站的主要构件、设备和电气连接。
可以使用现有的三维模型进行修改，或者从零开始设计。
2. 进行电磁仿真：使用电磁场仿真软件对变电站内的电气装置进行仿真分析。
通过电磁场仿真，可以评估设备的电磁性能、分析电气设备的互动效应，并提供合理的设计建议。
3. 进行热仿真：对变电站进行热仿真，可以分析设备的热量分布、传热情况和热耗散能力。
这有助于优化设备的布局和散热设计，以提高整个系统的可靠性和安全性。
4. 进行结构分析：对变电站的结构进行有限元分析，可以评估结构的强度和稳定性，并优化结构设计。
这有助于减少材料的使用量，提高结构成本效益。
5. 进行操作仿真：使用虚拟现实技术对变电站进行操作仿真，可以培训操作人员和评估操作风险。
通过操作仿真，可以提高操作人员的技能和操作效率，并减少事故的发生。
开发需求：1. 需要CAD软件和相关模块，用于创建和修改三维模型。
2. 需要电磁场仿真软件，用于分析设备的电磁性能和互动效应。
3. 需要热仿真软件，用于分析设备的热耗散能力和散热设计。
4. 需要有限元分析软件，用于评估变电站结构的强度和稳定性。
5. 需要虚拟现实技术和相关软件，用于进行操作仿真和培训。
工作计划：1. 需求分析：与项目相关人员沟通，了解数字化工作的具体需求和目标。
2. 软件选择：研究市场上的CAD软件、电磁场仿真软件、热仿真软件、有限元分析软件和虚拟现实技术，并选择合适的软件作为工作平台。
3. 数据收集：收集三维变电工程的相关数据，包括设备参数、电气连接、结构规格等。
探析变电站三维数字化设计
探析变电站三维数字化设计摘要：随着现代信息技术的发展，面向对象的数字化技术给工程设计带来根本性的变革。
三维数字化设计顺应这一趋势，实现了变电站工程设计的数字化、精细化和直观可视化，为后续的信息化系统特别是数字化移交系统提供了数据基础。
关键词：变电站；三维数字化设计一、三维数字化设计概念简析三维数字化设计以数据库为核心，通过调用智能化、参数化的三维模型，在三维环境下实现多专业间精准、直观和高效的协同设计，在此基础上，可以作进一步的碰撞分析，是对变电站设计全过程的有效辅助。
认知心理学的研究成果指出：与设计思维密切相关的是工作记忆，工作记忆空间非常有限，仅为7个单位量。
传统二维设计在有限的工作记忆空间，既要承担构建虚拟图像的任务，又要完成设计思考，其工作负荷可想而知。
三维数字化设计则有完整的设计数据库技术，工程师在设计时需要记忆和分析的问题相对较少，减轻了大脑存储三维模型的负担，有规则可循的事情由软件处理，更多的思维空间和时间可用作其他创新性的设计思考。
二、变电站三维数字化设计2.1创建三维模型库2.1.1元件建模变电站三维模型包括设备模型和土建支架模型，统称元件模型。
元件建模是三维数字化设计的最初步骤，受计算机软硬件水平限制，在保证三维布置校验有效性的基础上，必须对元件信息进行简化。
合理的元件模型及附加属性不仅可满足后期的设计需求，而且可以保证三维设计的流畅性，提高三维设计效率。
部分元件简化模型见图1。
变电站元件建模的重点与难点是设备建模。
理想的设备建模过程应该是设备厂家根据工程设计方的需求提供指定文件格式和要求的三维模型，模型严格按照1∶1绘制，且设备厂家对其模型的准确性负责。
考虑现阶段各设备厂家无法做到上述要求，设备的三维建模工作由设计方完成，设备建模流程见图2。
2.1.2设备模型命名在设备模型的创建中，应采用规范的命名方式。
三维数字模型命名应具有唯一性、准确性和合理性，便于识别、管理、存储、发布和更改，同时应具有可扩充性，便于追溯和版本（版次）的有效控制，可使用字母、数字和下划线表示。
变电站中的模拟三维设计
变电站中的模拟三维设计摘要:文章针对变电站中二维设计的平面性及局限性,引出在变电站中更加直观且更利于各专业配合的三维设计。
阐述了利用PDMS实现变电站中的三维模拟设计,通过实例给出了模拟设计及三维漫游的关键步骤,实践结果表明,三维设计是以后电力设计手段改革的行之有效的解决方案。
关键词:变电站;三维设计;三维漫游;PDMS三维设计技术是指在设计过程中利用三维模型进行布置设计,并在设计过程中通过数据库共享实现多专业的协同设计,使得设计、采购、工程施工之间的信息传输实现全计算机化和网络化。
目前国内有几家单位进行这方面的研究。
有些单位利用国内软件平台按类似网上虚拟城市的做法建立三维模型,缺点是软件平台的可扩展性不强、未能与设计相结合、未考虑按模块化设计形成快速的建模方式;有些单位在电网可视化的研究中也做了部分变电站三维模拟的工作,但目前还未有成熟的研究成果。
随着三维设计技术的日益成熟和PDMS三维设计软件在电厂设计中的推进,让三维设计软件在电网变电站中的应用也成了大家下一步期盼的结果。
电厂三维设计其中有很多经验可以供变电站借鉴,而变电站三维设计的项目成果也可用于电厂中升压站部分的三维应用。
为充分利用现有资源,从而引出变电站中的模拟三维设计的研究开发。
在设计并建立模拟变电站模型的同时,通过漫游路径对模拟变电站建立直观的漫游动画。
1项目开发目的通过本次实践创建一个可供漫游的较完整的三维变电站模型,供大家直观随意浏览。
通过本项目创建变电站三维模型库,为以后变电站模型库的扩充积累打下基础,摸索出一条创建三维虚拟变电站的实施方法,为数字化变电站提供三维信息基础,推进变电站数字化向前发展。
通过基础建库和实际工程实践,借鉴电厂设计的经验,探索变电站三维设计的可行性,提高设计效率和设计质量。
2变电站三维模型设计与实现根据三维模型的特征建立变电站三维模型库。
创建变电站配电间隔、土建支构架布置、导线、主控楼、站内道路、站外围墙以及全站平面布置。
基于三维可视化技术的变电站智能辅助控制分析
２ ． ２功 能
在 变 电站智 能辅助控 制 系统 中的调控 中 心可视化 ，主要体现在以下六方 面： （ １ ）变 电站规模 ：在 变 电站 的内部 ，主 要采用的是三 维立体效果 ，而在变 电站与变电 站之间，主要采用 的是动态 电流或是箭头流动
电力电子 ・ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ
基于三维可视化技术的变电站智能辅助控制分析
文／ 刘 盛 东
视频照明等都进行全方位 的监视和控制的效果 对于 变 电站 中的辅助 控制 系统 ，体 现 出
数字 地球 ，它 不 仅可 以显示 出变 电站周 围的彩色地景 ，同时还可看到全域 内的居 民区
信息的结合 ，对信息进行全方位的描述 ，然后
在对信息 中的高阶异构数据进 行挖掘和 智能分
析 ，以达到将现实的全域虚拟、全景信息展示
在 我 国的变 电站 中，随着值 班模 式 的不 的效果 ，以能对潮流和投运的关系进行实时的
断改变 ，使得传统的变 电站 已经不能满足社会 的需 求了。而计算机通信技术 以及图像识别等 表现。对于变 电站在三维空 问的位置 ，其无论 是变电站的类 型还是 线路 的类型 ，都能突出显
【 关键词 】可视 敲 术 变电站 智能辅助控制 心一起组成 ，而站内部分 ，主要 由综合监控平 全景展示 ，它需要建设范围较大的三 维彩
台、安全警卫子系统以及 智能视频监控 、火灾 色地景 ，并还要将道路、植被 等适量线划和标
自动报警系统等多种子系统 的构 建，并且后台 随着我国经济社会 的不断进步 ，对 电力系 统的要求也越来越高。但 是电力需求和 电网建 设都在不断变化的同时，也都呈 现出复杂化和 庞 大化的形式。所以，在 电网建设 中，应用先 进的信息技术就 为解决上述 问题提供 了选择 。 还需要保 留一个和主站系统、变 电站系统相连 接的通信接 口，对 于每个子 系统 ，都是有所对 应的站端元件组成 。具体 的结构示意图如下 ： 注等相 关的二维信息 。之后对当中的地 形、建
变电土建三维设计解决方案
变电土建三维设计解决方案:近年来,变电站设计由传统的二维设计迈入三维设计阶段。
三维设计对提高设计质量和设计效率起到特别重要的作用。
主要探讨了变电土建专业如何在信息化时代背景下实现自身的三维设计。
关键词:信息化时代;三维设计;变电土建随着我国经济的高速进展,对电网的建立速度及技术水平提出了更高的要求。
电网建立要求遵循“数字化电网”的建立理念,变电站等电力工程采纳三维技术进展工程设计已经成为不行避开的进展趋势[1]。
三维设计在协同设计、数据共享、碰撞检查、优化设计等方面具有无可比较的优势,能够显着提高设计质量和设计效率,为工程后续的选购、设备安装和施工供应依据,也利于与运维系统无缝连接[2]。
1变电土建三维设计现状目前国内变电站设计已经全面进入三维设计阶段。
变电站的电气一次、暖通等工艺专业由于主要为布置设计,类似“搭积木”,所以通过三维设计的可视化等特点可有效避开自身设备的软碰撞,提高工艺专业的设计效率。
但是对于以计算设计为主的土建专业和以规律设计为主的电气二次专业而言,三维软件自身无法完成相应的计算和规律设计工作。
因此,目前电气一次、暖通等布置类专业在三维设计方面应用的成熟度相对较高,而土建、电气二次等专业的应用则相对滞后。
本文依据试点工程阅历,提出一种基于Bent-ley平台的变电土建三维设计流程及解决方案。
2变电土建三维设计流程及解决方案2.1变电土建三维设计流程变电土建三维设计流程主要包括以下几点:1)土建专业包括总图、建筑、构造、水工、暖通5个专业,主设人负责流程中各工序的协作及了解主要工作内容和完成状况,并进展专业间设计资料的提交及接收。
2)主设人接收到其他专业的提资后,经评审确定初步的整体设计方案,并公布给相关设计人进展协同设计。
3)设计人采纳专业软件建立计算模型并完成分析计算。
4)设计人依据计算结果建立相对应的三维模型,完善三维设计,同时将设计详图汇总并自校,自校后提交给各级进展数字化校审,如有修改准时公布新的协同设计资料。
浅谈三维设计在变电站设计中的特点及现状
浅谈三维设计在变电站设计中的特点及现状摘要：随着科技的进步，各类计算机软件层出不穷，特别是三维设计软件在变电站设计工作中的应用越来越广泛，有效的减少了工作量，提升了效率，解决了变电站二维设计的平面性、局限性，更全面直观的展现了变电站的三维模拟效果。
本文将通过阐述三维的特点以及优越性，并对三维设计发展现状及存在问题进行分析。
关键词：变电站三维设计优越性1 前言随着信息化时代智能电网等全新观念的不断深入，对设计手段、设计理念也提出了更多新的要求，变电站设计也从传统的二维设计逐渐提升到三维设计。
近年来，各电力设计院都已开始引进三维设计软件，并且取得了一定成果，证实了三维设计对变电站设计的重要意义。
2 变电站三维设计开发的意义工程设计是工程建设的灵魂和龙头，设计做得不够精细，可能会给后续的工程建设带来巨大的麻烦，复杂的变电站工程更是如此。
而随着电力的发展，电力系统的规模日益扩大，电力设计需求也越来越多，工程勘察设计将面临巨大的竞争压力。
面对日益严峻的市场环境，只有努力提高设计单位的技术实力和业务水平，才能在竞争中立于不败之地。
要提高设计单位的技术实力，首先必须改善设计平台。
当前我国变电站设计普遍采用的是二维设计，相对三维设计而言，二维设计对设计质量缺乏控制，设计效率较低，难以满足当前变电站的电网公司对于设计精细化和信息化的需求，采用三维设计工具俨然已经成为变电站设计的一大趋势，它将提高变电站设计的效率，可以更直观真实的展示设计方案，并且通过碰撞检查等方法可以提前发现专业内外的配合问题，使施工阶段的差错大大减少，极大程度保证了工程质量。
3 传统二维设计的应用及缺点二维设计具有简单、方便、上手快的优点，它所消耗的周期短，出图便捷。
现在的二维设计主要应用CAD进行制图，与过去的手工制图相比，有个质的飞越，然而它的缺点也很明显，设计者在画断面图时，必须提前在脑海中抽象出平面的三视图、剖面图，这样难免就会出现差错和纰漏，整个图形和数据全靠大脑运行和想象，而设计的正确性需靠经验和主观判断来决定，因为它需要对平面图有较高的立体抽象思维，导致现在很多的设计人员进行套图，从而许多可以在设计阶段纠正的错误，往往到了施工阶段才被发现。
浅析变电工程的三维化设计
【 孙丽华． ３ 】 电力工程基础， 机械工业出版社， ０６ ２０． 【】 明宇， ４包 曹国强． 三维ＣＤ Ａ软件在数控加工中的应用． 电气时代，０ ２ ２０，
（） ３．
２１ ０ ０２・１
中国电 子商务● １ １ ６
【 关键词 】 三维化 Ｃ Ｄ 变电工程设计 Ａ
中图分类 号：Ｍ６ Ｔ ３文献标识 码： Ａ文章 编号 ： ０ －０ ７２ １） １１１０ １ ９４ ６（０ ２０ —６ －１ ０
现 代 电力 系 统 是集 发 电、 电 、 电 、 电的 高度 自动 化 大 系 输 送 配
统， 而变电站是连接输 电、 送电、 配电的纽带， 以变电站设计在整 所 个 电 力工 程 设 计 中有 着 非 常 重要 的位 置 。
４ 三 维 化设 计 在 变 电 站设 计 中的 具 体 应 用 、
由于 三 维 化设 计在 变 电工程 设 计 中还 处 于探 索 阶 段 ， 还没 有 被广 泛应 用 到 变 电工 程 的设 计 中。 面是 一 个 三 维 化设 计 在变 电 下 站 设 计 中 的 简 单 实例 。 三 维 化设 计 和 常规 的 二 维设 计 一 样 ， 需 要 对待 设计 的变 电 都 站进 行 勘 测 选址 ， 由勘 测 的 数据 及 自然情 况如 海 拔 、 温度 、 雷暴 日 等进 行 分析 确定 地址 ， 后对 其进 行 负荷 预 测 ， 然 并根 据统计 的结果 进 行 主变 的选 择 ， 并确 定 变 电 站 的 电 气主 接 线 。 过 短路 电流 的 通 计 算 数 据 进 行 高压 电气 设 备 的选 择 和 校 验 。 定 保 护 、 用 电设 确 站 计 以及 变 电站 的 防 雷和 接 地 。 完 成 以 上理 论 分析 和 计 算后 ， 需对 待 设 计变 电站 进 行三 维 化 部分的设计。 首 先 ， 建变 电站 高压 电气设 备 的元 件 库 。 创 既对 已选择 好 的变 压器 、 隔离 开 关 、 路器 、 流互 感 器等 高 压 电气 设备 进 行 三 维化 断 电 描 述 并封 装 成 块 ， 接 下来 的设 计 中便 可 直接 调 用 。 在 在 已经 确定 好 的变 电站 场地 上 ， 据 变 电工 程设 计 的 规程 和 根 已确 定 的 电气 主接 线进 行 变 电站 的 场 地布 置 ， 以封装 好 的 电气 将 设 备 和变 电站 内 的 建筑 物 如 配 电室 、 制 室 、 油 池 等布 置 在 变 控 储 电站 的场 地 上 ， 然后 用 线路 将 各 电气 设 备 连接 起 来 。 个 三 维化 的变 电站设 计 图便 能 清 晰的 反 映 出多 个方 位 的 平 面 图 ， 过 各 个方 位 的平 面 图便 能使 设 计者 清晰 的 了解 变 电站 内 通 各 电气 设 备 的 空 间 位置 关系 。 在 进行 变 电工 程设计 的 时候安 全是 第 一位 的 ， 以在进行 变 电 所 站设 计的 时候 ， 防雷和接 地是 非常重 要 的。 所周知 ， 众 目前预 防直 击 雷的 主要办法 就是装设避 雷针 ， 是在 防雷 设计 中 ， 雷针 的选择需 但 避 要根 据被 保护 物的高度 画 出保护 范 围， 保被保 护 物在 避雷 针的保 确 护范 围之 内 。 当被 保护 物结 构 比较 复杂 ， 要设 置 多根避 雷 针 的 而 需 时候 ， 何设定 避雷 针的高 度 、 数 、 距 、 装 位置等 ， 如 针 针 安 需要 进行大 量 的计 算和 校验 。 过三 维化 设计 ， 体 图 中模 拟避 雷针 的三 维保 通 立 护范 围 ， 实的反 映所 内 电气设 备和 建筑 物 是否在 避雷 针的保 护 范 真 围之 内， 减少 了设计 者在 防雷设计 中的 工作量 。
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变电架构的三维分析及计算机辅助设计
发表时间：2018-09-12T15:46:09.763Z 来源：《基层建设》2018年第22期作者：张雪莉1 李骞2 屈曼3 高雄飞4 王英5
[导读] 摘要：本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法，包括三维有限元分析方法及其程序设计，它改变了传统的简化方法，提高了设计精度和速度；同时包括有限元分析中的自动排序功能，该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量；还包括本软件所能实现的自动绘图功能，这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。
1/3/4/5中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司陕西西安 710054；2国网陕西省电力公司西安供电局陕西西安 710054 摘要：本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法，包括三维有限元分析方法及其程序设计，它改变了传统的简化方法，提高了设计精度和速度；同时包括有限元分析中的自动排序功能，该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量；还包括本软件所能实现的自动绘图功能，这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。
关键词：变电架构；三维分析；辅助设计
一、变电架构的三维有限元分析方法
变电架构的三维分析方法，是将变电架构作为空间杆系按照有限元法进行分析，它的力学原理是位移法。
空间杆系的位移法是根据平衡条件求出结构上的基本位移（节点位移），再利用杆端力和杆端位移之间的角变位移方程式求出杆端力，从而计算其它截面的内力。
对于空间杆系结构，每个节点六个位移，其中三个线位移，另三个是转角位移。
将杆件的局部坐标系转换到结构的总体坐标以后，可按照“对号入座”的方式叠加形成整个结构的位移法方程：
[K][X]=[P]
式中：[K]一系数矩阵，即总刚度矩阵；
[X]一所有的位移。
等式右面的[P]由两部分组成：一部分为作用在节点上的外力，另一部分为原来在等式左面的固端内力分移到等式右面去的。
上式中，每个方程式的意义都表示与某一位移对应的节点内外力的平衡。
应用线性代数知识求解上述位移法方程组就可以求得各组荷载作用下的节点位移，进而可以求得杆件内力。
关于大型线性代数方程组的求解、对称稀疏矩阵的存贮以及特征值问题，早有比较成熟先进的算法，本文不再引述。
下面简要叙述变电架构作为空间杆系的程序设计方法，将通用的位移法原理在具体问题的程序中实现，要做好数据文件的组织，选择好计算方法，并根据规范要求完成内力组合及构件的强度及稳定校核。
在程序设计中，考虑的数据文件如下：（1）总的引导信息；（2）杆件两端节点编号数组；（3）杆件截面积数组；（4）节点坐标数组；（5）杆件截面力学特性数组；（6）关于坐标转换矩阵的指示信息；（7）关于节点荷载和杆上荷载的信息；（8）关于共面节点的指示信息；（9）关于质量矩阵的信息；（10）关于地震力方面的信息。
以上数组，对于通用结构可以按照本软件所定的格式填写。
这种方法适应范围广，但数据量大、繁杂，并要求力学概念清楚，空间思维明确。
本软件对于变电架构的常用形式，提供了自动排序自动生成上述数组的功能，只要提供少量的控制参数，就可以完成所需的内力分析与组合、构件的强度与稳定校核，并提供与绘图程序所需的接口。
在程序实现中，对于总刚度矩阵采用了一维变带冤存贮方式，求解大型线性代数方程组采用改进的平方根法，求解动力计算的特征值方程采用同时迭代法。
二、变电架构计算机辅助设计
1变电架构的绘图功能
变电架构计算机辅助设计软件包是面向屋外变电站架构初步设计及施工图设计的专用软件，除可以完成变电架构的分析计算外，还可以用参数式设计或交互式设计的方法绘制以下各设计阶段的主要图纸。
1）绘制架构透视图并对构件进行分类统计；
2）绘制架构基础平面布置图并对基础进行分类统计；
3）绘制架构梁的加工详图并自动统计材料用量；
4）绘制架构柱身的加工详图并自动统计材料用量；
5）根据用户给定的参数，绘制架构基础的施工详图并自动统计材料用量；
6）应用本构件提供的菜单，绘制土建结构的其它图纸；
7）应用本软件提供的图形汉字库方便地输入图形的汉字说明。
2输电线路三维可视化辅助设计系统
输电线路三维可视化辅助设计系统推荐采用自下而上的4层次型软件体系结构。
这种体系结构综合考虑了现有的软硬件技术水平和系统需求的因素，充分体现了软件体系结构设计的系统性和可扩充性，是一套面向可视化输电线路设计的、具有高重用度的软件体系结构。
系统各层功能和设计考虑如下：
（1）专业应用层。
专业应用层构成了辅助设计系统与用户交互的界面，包括各种可视化的输电线路显示、查询、设计、数据管理、图表输出等功能。
（2）模型对象层。
主要功能是把多数据源的地理数据转化为单一的、综合的、基于数据模型的对象，从而有效地解决了GIS中多数据源多数据类型的问题。
在模型对象层中，设置了代表三维场景中的地形、覆盖在地形上的矢量对象（如公路、地区边界、河流等）、立体建模的地物对象（如主要的居民地、重要的河流、输电线路上主要的跨越和标注等）和输电线路上的电力器件对象（如输电线、避雷线、杆塔和绝缘子等）。
（3）数据层。
在数据层中，采用文件系统加关系数据库来构成系统的基础数据库，由关系数据库来管理系统的属性数据，由文件系统来管理系统的空间数据。
考虑到三维GIS中对空间数据查询、显示以及分析的特殊要求，需要对管理空间数据的文件系统采用多种形式的优化。
（4）转换通信层。
转换通信层包含数据转换和连接通信两个子层，通信子层的设立屏蔽了各种物理通信介质和网络通信协议的差别，为数据转换子层提供统一格式的数据；数据转换子层负责将不同分系统间的数据分类、转换、融合后上传到数据层；通信层实现了与
电力行业其它数据库的数据共享。
3系统构建原则
构架输电线路三维可视化辅助设计系统所应遵循的原则如下：
（1）系统架构设计。
C/S（Client/Server）和B/S（Browser/Server）是开发模式架构的两大主流技术。
C/S结构可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销；B/S结构用户工作界面通过WWW浏览器实现，极少部分事务逻辑在浏览器实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。
本系统的架构设计应遵循B/S和C/S相结合原则，以便充分发挥两类架构的优势。
（2）稳定可靠。
稳定性、可靠性是对系统运行的最基本的要求。
作为大型的信息系统，输电线路三维可视化辅助设计系统数据协调通信复杂，一旦发生丢失或者系统崩溃将会造成严重的损失、浪费大量的人力物力，甚至会影响正常的生产活动，所以要充分考虑系统的各个方面，保证系统的稳定性。
（3）可扩展性原则。
输电线路三维可视化辅助设计系统投资巨大、系统结构复杂，较短的开发周期内难以达到预想的功能要求，如何保证这些人力物力的可持续性利用，保证系统能够适应组织机构调整、适应新增的功能需求、适应因流程重组而带来的需求变化也是系统设计和开发中的一个指导思想。
（4）运行高效。
如果运行效率低下，即使系统功能建设非常完善，最终也无法实现实用化。
由于输电线路可视化辅助设计系统数据量大，要确保所选择的三维GIS平台有良好的性能和数据加载手段；除上述手段外，还需要进行良好的需求控制，避免系统功能的冗余。
（5）开放性。
输电线路三维可视化辅助设计系统要实现与其它专业软件的平稳“对接”，设计时就必需确保其有足够的开放性，具有良好的应用编程接口和对业界标准的遵循，保证各模块间相互协调处理、数据共享。
（6）GIS系统的选用。
建设输电线路三维可视化辅助设计系统是一个投入大、时间长的过程，这要求平台供应商对用户的应用系统提供长期的支持和维护。
另外，由于系统所包含的内容非常庞杂，技术涉及面广，应该采用具有广大用户群的GIS产品，从而在技术支持、产品的稳定性和产品的升级换代等方面得到保证。
综上所述，随着计算机图形学的发展和计算机硬件性能的成倍提高使得三维表现技术日益完善，通过这些技术，我们能够构造更接近于现实的三维地表模型和各类设备模型，进一步拓展变电架构三维设计的开发与应用，加快线路设计的自动化、一体化进程，提高线路勘测设计的进度、质量和服务水平。
参考文献：
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