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电网数字化转型，数字孪生技术如何助力？

分布时间：2024-01-09 发布人：admin

在电网的规划、建设和运营等环节，数字孪生发挥强有力的支撑作用。通过数字孪生技术，我们可以构建出电网的虚拟模型，对其进行实时监控和预测性维护，从而优化电网的运行效率，提高供电的可靠性和稳定性。

数字孪生电网

数字孪生电网集合了数字孪生技术与新型电力系统的优秀技能，通过全面智能感知和实时连接，深度挖掘物理世界电网运行全过程数据信息，1：1投射至数字空间形成全覆盖、多纬度、无限近真电网孪生体，在规划设计与验证、电网运行、协同控制、智能决策与长期演进等方面，实现电网运行状态实时监管、源网荷储协同调控，辅助优化电网运行策略，支撑电网的经济高质、安全稳定运行，提升电网安全稳控的管理水平，助力电网运维向智能化、精益化、高效化转型升级。


核心功能

1、全景展示
基于构建的三维模型可实现电网场景缩放漫游、显隐地下电缆与消防管道等功能。同时基于运维类数据提供的台账、历史巡检、设备缺陷等信息建立关联关系，实现综合信息的展示、查询及分析。

2、设备监测
基于高保真的设备数字孪生仿真模型，汇聚多源监测数据，进行模拟仿真反演计算或量化推演，获得设备关键状态的映射值以及内部关键状态参数的分布情况，掌握设备的实时运行动态。

3 、智能巡检
基于电力孪生场景三维漫游替代人工巡检，实时告警危险作业和设备故障，自动派发工单，远程专家知识库帮助相关人员快速处理，提高巡检频率、降低人工成本、提高巡检质量。


4 、故障预警

基于设备缺陷报告、检修记录、运行工况等历史数据，建立设备故障预测模型，采用人工智能算法，反映故障发生规律，实现对故障的精准预测，从而降低故障率。


5 、智能安防

包含视频监控、门禁闸机、人员定位、电子围栏、自然灾害监测等功能。对电站周边全方位一体式无死角监控，对人员作业的安全规范措施以及行为进行识别与告警显示。安防与移动巡检、远程监控系统的自动联动，确保现场作业安全。


应用场景

1、新能源场站

以新能源发电场站为主体，集成物联感知数据、视频监控影像等数据，将整个场站及设备以数字孪生的形式在地图上展现，实时展示场站及设备的运行状态，实现设备自主巡检，状态智能分析预测及告警、故障精准定位，实现新能源场站集中数据采集、监视、控制和优化，并且可以在线为调度和监控人员提供系统运行信息、分析决策工具和控制手段，保证系统安全、可靠、经济运行。


2、智慧变电站

利用虚拟仿真、数字孪生等技术，快速搭建一座外观一致、设备一致的三维仿真变电站三维场景，基于无人机、机器人和传感器等多种监测手段，汇聚变电站设备数据资源，结合5G、大数据、边缘计算等技术进行智能诊断、预测性维护，加强电站设备全状态量感知与管控力度，增强变电站安全生产保障能力，提高运检精益管理水平。建设状态全面感知、信息互联共享、人机友好交互、设备诊断高度智能、运检效率大幅提升的变电站。


3、智慧配电

基于人工智能算法和配套智能设备，结合三维模型和地理GIS信息，实现配电网全景监控、设备状态评价、趋势预测、智能抢修、入侵自动预警、故障自制自愈等智能化应用，提升配网远程自动巡检、状态检修、预测性运维工作能力。以数字化、智能化、智慧化赋能新型配电系统，实现安全可靠、经济高效、清洁低碳的现代配电网发展目标。

4、智慧输电线路

智慧输电线路将电网结构、运行数据、地理环境进行集中关联，利用三维引擎进行全景交互展示，真实还原电网环境，融合无人机视频影像，实现数字孪生电网与现场实时情况的深度融合，实现状态精准管控、运检质效提升，为输电线路安全运行和检修服务提供智慧支撑。