在祖国的西南腹地四川凉山自治州布拖县，民间对此地的地貌有这样的描述：“三个坝子四片坡，两条江河绕县过，九分高山一分沟，立体气候灾害多”。
然而，在这样的地方，一座宏伟的能源工程——布拖±800kV换流站静静伫立。作为白鹤滩水电站电力输出的重要节点，它宛如一颗跳动的心脏，将滚滚电能注入国家的能源血脉，仅需7秒就能将电能跨越千山万水，送达2000公里外的中国东部地区。这座换流站输送容量高达1600万千瓦，每年输送的清洁能源可满足约7500万人一年的生活用电需求，是目前世界上输送容量最大的特高压换流站。
我们不禁对布拖换流站的建设充满好奇，它是如何在如此复杂的地形、地貌与地质条件下拔地而起？近日，在加拿大温哥华举办的Bentley 2024年纵览基础设施大会上，中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司（简称“西南院”）凭借布拖±800kV换流站项目，荣获能源输送和通信网络类别的光辉大奖。或许，透过这一荣誉的光芒，我们能一窥其背后的精妙与智慧。
绿色创新，“三站合一”
为满足白鹤滩水电站清洁能源送出需求，国家电网有限公司计划建设白鹤滩-江苏、白鹤滩-浙江2个特高压直流工程的送端换流站，以及布拖500kV变电站。然而，当地地形崎岖、峰峦重迭，平均海拔约2000米，且属于高地震烈度地带，符合建站要求的土地资源极为有限。如何高效利用每一寸土地，成为建设者们必须面对的现实问题。此外，项目在建设过程中力求不影响城镇规划、不占基本农田，这无疑又是一道必须跨越的难关。
面对复杂的地形地貌、有限的土地资源以及严苛的环保要求，西南电力设计院的建设者们迎难而上，利用Bentley Substation软件开展总平面方案优化，提出换流站“三站合一”建设方案，即2个送端换流站和1个500kV变电站同址合建。合建方案提出了合建站共用设备设施方案，节省工程投资3.2亿元人民币。合建方案还缩短了各种管（沟）道、线缆占地，换流站纵向尺寸较同类工程减小38米，节省土地费用约4500万元人民币，经济和环境效益显著。
这一绿色创新之举，不仅实现了环境友好、资源节约的既定目标，更彰显了数字科技在能源建设中的巨大潜力。
智慧选址，高效规划
在换流站的规划选址阶段，西南院项目团队面临着地形、地质以及敏感点等多重外部因素的限制，任务艰巨，工作量大，人力成本高。
在这样的背景下，西南院项目团队利用Microstation加载地理信息数据，融合站址区域的原始地形地貌、建构筑物等信息，通过三维模型对比站址的地形地貌、交通运输、进出线通道、地物信息等外部条件，完成大范围内的站址初步筛选工作，节省了宝贵的现场踏勘时间。在最终的5个备选站址的可视化比选中，LumenRT软件更是让规划选址工作如虎添翼，实现了换流站及站址周边环境的可视化展示，又通过二维码方式将站址场景分享给项目参建各方，实现了站址可视化方案的轻量化共享，降低了沟通成本，大大提高了项目决策效率。
数字飞跃，全链应用
布拖换流站不仅是清洁能源的传输枢纽，更是数字技术应用的典范。从规划、设计、施工、制造到运维等多个工程阶段，每一个环节都融入了数字化的力量。
在设计阶段，Bentley软件的多专业协同设计平台成为了设计师们的得力工具。它基于数字孪生技术，实现了多专业全过程的协同配合和数据交互。团队还基于OpenSite Designer开展站区竖向设计，采用台阶式布置方案，节省土方量39万方；利用OpenBuildings Designer建立建构筑物及桩基模型，结合三维地质模型优化桩基深度，桩长设计准确率提升50%；利用Substation等设计软件，开展电气安全净距校验、三维防雷校验、碰撞检查等三维校验工作，发现碰撞48处，设计正确率提升10%。
在制造阶段，将设计单位STAAD.Pro建立的钢结构计算模型与加工厂详图设计模型数据有效贯通，加强了设计单位和加工制造厂家之间的协作。
而在施工阶段，Bentley软件的应用更是让施工变得更智能化和可视化。利用LumenRT进行三维可视化交底，施工人员可以更加直观地理解设计意图，制定施工方案。西南院电网数字化部副主任宋佩珂介绍，“我们开发了一个应用AR的App，扫描二维图纸就可以出现对应的三维模型，有效助力了施工工作。还有，我们把换流站的三维模型进行VR端展示，施工人员戴上VR眼镜就可以浏览三维模型的虚拟场景，方便开展操作培训。”
在施工阶段，西南院还基于三维模型数据，结合工地传感及图像监控系统，开发了智慧工地平台，融合地理信息数据、三维模型、物联网监测设备、人员实时作业、机械轨迹等数据，实现现场施工的动态感知，对施工过程中的机具、设备、外部环境、内部环境、人员数据进行实时、精准的全要素管控，提高了项目的建设管理水平。
在运维阶段，利用Substation软件中国工具包建立了gim格式换流站模型，模型体量得到数量级缩减，提高了换流站数字化移交效率。
西南院还积极应用AI技术。宋佩珂提到，“庞大的工程信息收集是我们面临的第一个难题。基于AI技术、产业政策、西南院的工程知识库，我院开发了“易问”AI智能问答系统，作为人工智能大模型的工程领域版本，在信息的查询和梳理方面大大提高了工作效率。”
宋佩珂介绍，“运用数字化手段，工程设计质量和效率大幅提升，站内用地较同类工程节省土地资源约10公顷，设计时间缩短30天、施工期缩短40天、整体成本节省约700万元。同时，数字化应用显著畅通了供应链协作，换流站数字化成果已移交至运行单位。”
绿色效益，梦照四方
如今，布拖换流站已经全面竣工投产，它像一座能源灯塔，照亮了清洁能源的未来之路。每年，它都能将白鹤滩水电站发出的清洁能源输送到东部经济发达地区，不仅缓解了东部地区的用电紧张局面，每年还可替代燃煤约2700万吨，减少排放二氧化碳4948万吨、二氧化硫约25万吨、氮氧化物约22万吨、减少烟尘排放量11万吨，大大减少了燃煤发电带来的环境污染。
同时，布拖换流站的建设还带动了送、受两端地区经济发展。项目建设过程中和建成后可增加就业岗位超2万个，增加装备制造业产值约180亿元人民币，带动电源相关产业投资约1000亿元人民币。更重要的是，它通过“三站合一”的建设方案，节省了大量土地资源，实现了环境友好和资源节约的既定目标。
结语
在布拖换流站的故事中，我们看到了数字科技的力量和智慧创新的魅力。它们共同编织了一个绿色能源梦，让清洁能源的光芒照亮了更广阔的天空。未来，随着数字技术的不断发展和应用，我们有理由相信，会有更多像布拖换流站这样的绿色能源枢纽涌现出来，为人类的可持续发展贡献更多的力量。
