加快电力系统数字化转型

新型电力系统的“新”主要表现为以下几个方面：

电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导，向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。

负荷特性由传统的刚性，纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。

电网形态方面，传统电力系统是单向逐级输电为主，新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。

运行特性的转变，传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式，大电网一体化控制模式。

新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式，大电网与微电网协同控制模式转变。新型电力系统基本五大特征是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。

在新型电力系统下，电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段，让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

数字技术为新型电力系统建设带来诸多新可能：广泛互联互通、全局协同计算、全域在线透明、智能友好互动。因此，新型电力系统建设必然要求数字技术与能源技术深度融合、广泛应用，实现电网数字化转型。电网数字化转型与新型电力系统构建需要相互作用、相融并进，没有电网数字化转型就没有新型电力系统。

智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生，有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用了轻量化建模的方式，重点围绕智慧园区电网联通中的源、网、荷、储四方面的设备和建筑进行建模还原。

采用轻量化重新建模的方式，支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据，通过自带交互，即可实现鼠标的旋转、平移、拉近拉远 *** 作，同时也实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移 *** 作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。

还搭建过智慧电力可视化解决方案，以数字化为载体，依托数据共享优势，将专业横向融合，打破系统间的信息壁垒，把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“，构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

围绕电厂负荷监测、调节策略、执行考核与效果分析三个层级，部署一套具备自主调控、快速响应、科学研判的综合性、多功能、集约化智慧电力综合管控平台。

可视化大屏将碎片化、小规模、多类型的分布式电源（Distributed Generator, DG）、储能系统、柔性负荷等众多可调节资源进行聚合协调。从负荷预测、运行效果、调度优化、电网互动、策略配置、市场交易等维度出发，贯穿了发、输、变、配、用各个环节。深化电力需求侧管理，实现对分布式资源的实时采集与科学配置。同时为并网运行后，对大电网的调频、调峰、调压等做辅助支撑，缓解电网运行压力。

应用丰富的图表组件，选以分类、组合、排序等风格，简化数据浅显易懂，让分类施策取代粗放管理，让系统量化分析取代决策者主观判断，让决策者一眼望穿负荷特性，并在必要的时刻及时调整配网运行方式。在强化电厂的运行调控能力的同时，也提高了经济效益降低防范风险。

可视化大屏有效聚合可控负荷的模式，突破传统电力系统之间的界限，充分激发和释放用户侧灵活调节能力，通过市场化因素引导用户用电行为调整负荷曲线，促进能源供应效益最大化。过去离散刻板的静态数据在Hightopo可视化技术的加持下，充分激发了数字的活力，赋予动态的加载效果，更加利于揭示数据之间复杂关系。

同样也支持采用 3D 轻量化建模形式，将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下，结合专业分析预测模型，对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析，辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能。

新型电力系统发电侧重主体发生变化了，以后以光伏和风电等新能源发电为主，这样就会从原来集中式电源模式变成“集中和分布式”共同发展的模式。同时由于光伏和风电具有波动性、间歇性和随机性的特点，所以储能在新型电力系统的运作中就变得尤为重要。所以新型电力系统就是要建立“源网荷储”的运作模式，也就是电源、电网、负荷、储能各环节协调互动，实现安全稳定的运行。

可视化把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“，构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

螺旋锚基础作为一种原状土基础，具有施工快捷、机械化程度高、环境影响小等特点，适用于我国青藏高原冻土区。该冻土区输电塔螺旋锚基础适宜采用螺旋锚倾斜布置形式，承台采用钢筋混凝土预制或钢制的结构，这种型式结构简单、受力清晰，可有效发挥螺旋锚承载特性及其承载优势。输电杆基础螺旋锚适宜采用竖直或小角度倾斜的布置形式，同时承台具备水平承载和抵抗倾覆弯矩作用的能力，基础按最不利状态进行设计，采取涂覆防腐蚀涂层、预留腐蚀裕量等防腐设计措施。在青藏高原输电线路工程中具有较好的应用前景。
螺旋锚基础是一种由螺旋锚、上部承台等构件组成的基础型式，利用深层土体抵抗上部结构作用的锚固结构体，其中螺旋锚是由锚杆、锚板（又称锚叶或锚盘）、锚头等构成（如图1所示）。螺旋锚施工时不必开挖基坑，通过锚杆施加扭矩，将螺旋状锚板旋拧至较深土体中，对土体的扰动小，能充分发挥原状土体固有强度，提高承载能力。1833年，螺旋锚最先使用在英格兰潮汐内湾作为灯塔基础。有关理论及设计计算研究方面，Wilson（1950年）开展螺旋锚承载力与沉降方面研究，提出了扭矩和桩的承载力的关系以及设计公式[3]。Meyerhof（1968年）对螺旋桩的承载力问题提出了塑性理论，并提出了抗拔力的计算公式[4]。GHJohnston等人（1974年）在多年冻土层中开展了螺旋锚试验研究，分析了承载机理[5]。MPMitsch等人（1985年）分析了螺旋锚在砂土、粉土和粘土中的抗拔性能，提出了设计方法[6]。20世纪90年代，SNarasimhaRao等人对螺旋锚在粘土及淤泥中的力学性能进行了试验研究[7]；AshrafGhaly等人分析了锚叶形状、砂特性、安装深度等因素对螺旋锚安装扭矩值的影响，并建立了安装扭矩计算理论模型，以及安装扭矩与抗拔承载力间的关系，完成了不同密实度砂土、倾斜度锚杆抗拔试验，研究了承载机理，提出了斜锚的抗拔承载计算方法[8-9]。
至此，有关螺旋锚的理论研究成果初步形成了较为完整的体系。工程应用方面，二十世纪五十年代螺旋锚逐渐在国外发展成为工程中的实用技术。ABCha-nee公司在输电线塔的基础工程中采用螺旋锚，1959年制定了第一个有关螺旋锚的标准，螺旋锚标准化技术逐步形成。目前，在美国、加拿大、墨西哥、澳大利亚等国家，螺旋锚广泛应用于工程施工。前苏联在20世纪60年代也开始将螺旋锚应用于桅杆和塔的基础[2]。我国螺旋锚使用始于20世纪90年代初，用作触探试验加载的反力装置。武汉水利电力学院王钊教授等开始将螺旋锚技术应用于基坑支护和输电线塔基础，到21世纪初，一些小型螺旋锚在煤巷支护领域开始应用。总体来看，在我国水利、电力、建筑、煤炭行业都开展了螺旋锚技术试验研究工作[2，10-12]。
2011年国家电网公司制定并发布了有关输电线路螺旋锚基础设计、施工及质量验收的技术标准[13]。螺旋锚具有制造简单、安装和施工方便、钻进速度快，且发挥承载能力快，能缩短工期、降低造价，对环境扰动小等优点。但该项基础工程技术在我国输变电工程中应用处于技术探索与积累的初级阶段，技术标准可 *** 作性不高，大规模的使用尚未开始。在青藏高原开展输电线路建设，基础施工及相关冻土是工程面临的主要问题，针对该地区特殊环境开展螺旋锚基础应用探索意义重大。
1青藏冻土螺旋锚适用性分析
11青藏冻土地区地质特点青藏高原可划分为10个土壤地带，29个土区[14]。东喜马拉雅山南侧山地、察隅河流域，大部分为高山峡谷，土层较薄；川西藏东地区，既有高山、高原，也有众多宽谷和盆地，在盆地等地势平缓地区土层较厚；川青藏接壤地区，已高山等为主，土层薄；治多那曲地区，多年冻土层分布广泛，土层分布普遍较厚；藏南地区，普遍出现冻薄层土；青藏东部地区，在海东等地区存在深厚黄土、粉土分布；青南藏北地区，碎石土等冻薄层土分布广泛；阿里地区，地貌以高原宽谷为主，宽谷地区一般沉积土层较厚；青藏高原西北部昆仑山地区，冻薄层土为主；柴达木盆地，干旱碎石土分布广泛。对于螺旋锚主要适用于黏性土、粉土、松散砂土、松散且碎石粒径较小的碎石土层，另外由于坚硬的冻土层螺旋锚穿越较难，有待螺旋锚旋拧试验验证。
12适用性分析基础作为将上部结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分[15]，输电线路螺旋锚基础适用性主要考虑以下因素：（1）基础是否可承受上部结构及地基的各种作用，实现其安全、适用、耐久的基本功能。（2）螺旋锚在现有施工装备水平下能否顺利施工，并满足质量要求。从工程实践看[2]，螺旋锚基础可适用于砂土、粉土、黏性土等土层，以及冻土、淤泥质土、黄土等特殊土层。根据研究及应用情况，螺旋锚安装扭矩与其抗拔承载力之间存在联系[2，8]，这种联系的经验公式如下：（1）式中：Kt为扭矩系数，一般由经验确定，取值一般10m-1至66m-1；Qu为螺旋锚极限抗拔承载力；T为施工安装扭矩。目前，螺旋锚旋扭施工机械主要通过动力头液压马达产生安装扭矩，现有装备技术条件下动力头可产生超过400kN·m的扭矩，而用于螺旋锚施工的常用的动力头扭矩也超过100kN·m。
在土层、基础结构安全可靠的前提下，按照式（1）计算单根螺旋锚理论上抗拔承载力可达到1000kN，多个螺旋锚与承台组成的群锚基础可满足高压、超高压甚至特高压输电杆塔对基础的承载能力要求。青藏高原处于中低纬度地区，海拔高、气候严寒的特点决定着高海拔多年冻土的存在和广泛分布。那曲等藏北地区多年冻土区永冻层下限超过20m，浅部为季节性冻土，覆盖层主要为粉质黏土[16-18]。另外，青藏高原生态脆弱，输电杆塔基础设计选型更适宜采用原状土基础，减少施工扰动，有利于避免冻土工程问题。冻土具有流变、脆性、摩擦角小等特征[19]，有利于螺旋锚施工，且加拿大等冻土分布广的国家或地区已大量应用螺旋锚基础。因此，螺旋锚基础适用于除岩石、含大量砾卵石土等地层以外的土层，包括青藏高原冻土，且一般情况下基础埋深范围内有无地下水均适用。
2输电杆塔对基础的作用特点
对于输电线路杆塔基础设计典型工况包括：（1）基础顶面受竖向（上拔或下压）与水平向荷载复合作用。一般存在于输电铁塔对基础的作用，如图2（a）所示。（2）基础顶部受竖向下压、水平向荷载以及倾覆弯矩复合作用。一般存在于输电杆对基础的作用，如图2（b）所示。上拔、倾覆等反应是输电杆塔对基础的作用效应，往往控制输电杆塔基础的设计，而这些作用效应主要由风荷载、导线张力等可变作用产生。
3西藏高原冻土螺旋锚基础结构型式
据统计，110（66）kV~750kV线路输电杆塔水平力与竖向力的比值一般为01~015。根据螺旋锚的承载特性，其竖向承载能力远大于水平承载能力，对于35kV及以上电压等级的输电杆塔基础不适宜采用单个螺旋锚基础的结构形式。而对于青藏高原多年冻土区，浅部一般为季节性冻土层（厚度一般不大于30m），下部为永冻土层，融化状态下处于软塑或流塑状态，那曲地区输电线路基础坑开挖后浅层土状态如图3所示，单锚布置形式难以满足水平承载需要。因此冻土螺旋锚基础适宜采用群锚结构形式。另外，为满足安全可靠、经济适用的要求，需针对不同的作用工况，考虑螺旋锚基础承载特性，优化螺旋锚布置。
31输电塔基础输电塔对基础的作用力最主要的特点是基顶处弯矩设计计算为零。以基础顶面为分析对象，按照静力平衡，螺旋锚轴心尽可能交汇于基顶输电杆塔对基础作用合力点处，考虑螺旋锚应保持一定间距，减少承载过程中群锚效应，螺旋锚适宜倾斜布置，如图4所示。螺旋锚倾斜布置且交汇于基顶，这种结构形式简洁，受力清晰，可保持螺旋锚承受轴心荷载作用，充分发挥其承载特性及轴心承载能力较高的优势。西藏高原冻土特殊地层分布及物理力学特性，更适合这种螺旋锚布置形式。另外，青藏高原混凝土等材料匮乏，运输成本高，适宜采用预制混凝土或钢构件承台，同时可实现快速安装施工，减少工程活动影响对高原环境影响，且有利于冬季施工。
32输电杆基础输电杆对基础的作用力与输电杆比较，前者设计计算在基顶处要考虑弯矩作用。一般螺旋锚基础设计计算时，主要通过地基土对承台侧壁的水平力和螺旋锚的不均匀作用来抵抗。对于青藏高原那曲等浅层为软弱土层的地基条件，基顶弯矩作用主要依靠螺旋锚的不均匀作用平衡，因此，螺旋锚更合适采用竖直或小角度倾斜布置，示意如图5所示。承台可采用装配式或现浇混凝土结构。目前，输电杆在青藏高原主要用于110kV及以下电压等级的输电线路工程，因此，螺旋锚基础适宜采用螺旋锚构件竖直布置。
4基础设计
41设计方法及参数取值青藏高原螺旋锚基础主要有2种适用条件：土质地基（含浅部季节性冻土层）和多年冻土层（含浅部季节性冻土层）。对于土质地基及浅部冻土层，设计中螺旋锚锚盘均适宜埋置在冻土层以下，工程基础应按最不利条件进行设计，即按浅部冻土层融化状态进行设计，设计方法及参数取值依据相关技术标准。对于多年冻土层，如青藏高原东部地区，多年冻土下线往往超过20m，设计中螺旋锚锚盘适宜穿过季节性冻土层，埋置在永冻层中，按照冻土物理力学性质进行螺旋锚抗拔及抗压工况设计。42防腐设计根据我国辽宁等地在运螺旋锚基础腐蚀情况调查看，实际腐蚀程度比预想要低，地基涉及强、微腐蚀环境。螺旋锚基础应进行防腐蚀设计，螺旋锚的防腐蚀措施包括：涂覆防腐蚀涂层（含热镀锌、涂刷防锈漆等）、预留腐蚀裕量等。
（1）螺旋锚基础应采取防腐措施，其防腐年限应与螺旋锚基础设计使用寿命一致。（2）锚杆、锚盘均应采取预留腐蚀厚度的设计措施，锚杆内壁与外界环境密闭隔绝时，可不考虑内壁腐蚀。预留厚度量可按类似环境下钢结构腐蚀实测数据确定，也可按式（2）计算：Δδ=V[（1-Pt）t1+（t-t1）]，（2）式中：t为设计使用年限；Δδ为t时间内单面腐蚀厚度预留量；V为单面腐蚀速率，可取002~003mm/a；Pt涂层保护防腐措施的保护效率，一般取50%~95%；t1涂层保护防腐措施的使用年限。（3）钢制承台及近地表的锚杆段外壁宜采取涂层保护防腐蚀措施。当地表土松散、植被发育、地表干湿交替明显时，采取涂层保护措施的锚杆段宜根据环境适当加长。（4）结合运维要求，采用混凝土帽对钢制承台进行防腐保护。
5结论
螺旋锚基础作为一种原状土基础，具有施工快捷、机械化程度高、多环境影响小等特点。我国青藏高原冻土区螺旋锚基础未曾开展相关研究及工程应用，本文通过相应技术探讨，形成以下结论：（1）螺旋锚基础适用于青藏高原冻土区，可满足安全可靠、经济适用要求，且具备相关施工机械等配套技术能力。（2）冻土区输电塔螺旋锚基础结构适宜采用螺旋锚倾斜布置形式，承台采用钢筋混凝土预制或钢制的结构。（3）输电杆基础螺旋锚适宜采用竖直或小角度倾斜的布置形式，同时承台需具备水平承载和抵抗倾覆弯矩作用的能力；基础按最不利状态进行设计，采取涂覆防腐蚀涂层、预留腐蚀裕量等防腐设计措施。螺旋锚基础在青藏高原冻土区输电线路工程中具有广泛的应用前景。在冻土地基螺旋锚基础设计、施工工艺与装备研发等技术方面开展系统研究，形成标准化成套技术，支撑推广应用。
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1直线杆塔又称中间杆塔。直线杆塔主要用于线路直线段中，支持导线、避雷线。在线路正常运行情况下，直线杆塔一般不承受顺线路方向的张力�而承受垂直荷载即导线、避雷线、绝缘子、金具的重量和冰重，以及
电力线路钢杆厂家
提供的水平荷载即风压力，只有在杆塔两侧档距相差悬殊或一侧发生断线时，直线杆塔才承受相邻两档导线的不平衡张力。
2耐张杆塔又称承力杆塔、锚型杆塔或断连杆塔。在正在正常运行情况下�耐张杆塔除承受与直线杆塔相同的荷载外�还承受导线、避雷线的不平衡张力。
产品说明：电力线路钢杆价格
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