基于北斗与数字孪生技术的智能电网运维平台研究

针对电力系统日益复杂的运维问题,将北斗精准时空技术与数字孪生系统理论相结合,提出构建智能电网运维平台的方法.该方法通过将北斗与物联网传感器相结合,形成可以进行状态预测、故障诊断、自愈等功能的数字孪生运维平台.本文首先分析了北斗数字电力孪生系统总体架构,然后从数字孪生体建模理论、基于北斗的数据采集智能终端、数字孪生平台的...     

实景建模技术在电网数字孪生系统中的应用分析

三维模型是电网本体映射到数字孪生系统的基础,能否实现发输变配用电设备、配电楼的高保真建模和全息映射事关电网数字孪生系统的建设好坏。相较传统建模方法在模型精度和数据交互上的不足,实景建模技术为电网数字孪生系统的设备3D模型构建和成果展示提供一种新的技术手段。介绍实景建模的技术原理和发展历程,对比突出实景建模与传统建模方法的先进性,并以某在建变电站为研究对象,阐述实景建模的应用流程,对建模效果进行展示分析,最后对实景建模技术的应用推广进行思考。     

基于云模型的配电网运行画像数字孪生构建方法

随着新型电力系统的形成,配电网运行的不确定性和复杂性日益加大。运用数字孪生技术建立虚拟空间对物理电网的映射和交互,是掌握配电网复杂运行特性的有效手段。提出了基于数字孪生的配电网运行画像构建方法。首先,建立反映配电台区和线路运行状态的指标体系,运用客观统计排序策略将特征指标转化为模糊标签模板。然后,以日为单位提取运行指标构成采集样本,作为云模型的一个云滴,运用逆向云发生器形成运行指标的模糊表征。最后,用运行指标与标签模板的模糊距离进行加权求和,得到运行指标的打分值,形成物理意义清晰、评价依据客观的配电网运行画像,为全面刻画新型数字化配电网运行特征提供了技术手段。     

可视化数字孪生运维平台解决方案

提出了一种基于可视化数字孪生技术的运维平台解决方案,通过数字孪生技术建立虚拟工厂的数字孪生模型,实时采集工厂的生产运行数据并将其与数字孪生模型进行同步和映射,通过可视化方式展示工厂各生产环节运行状态和预警信息,提高工厂的生产运行效率和安全性。     

面向高压设备数字孪生的虚拟传感器设计与应用技术

针对高压设备数字孪生的模型构建、信息交互、动态仿真等需求,对虚拟传感器的设计与应用技术进行了分析,虚拟传感器是具有传感器行为的计算机仿真系统,能够基于功能、结构和服务要求对复杂数字孪生系统进行解耦,降低工程应用的复杂性。文中提出虚拟传感器在高压设备数字孪生工程应用上的设计要求,给出了观测虚拟传感器、参量计算虚拟传感器和预测告警传感器的设计方法及其应用方式。研究结果表明：虚拟传感器具备组件化、服务化、易重构、可进化等优点,可作为数字孪生单元级功能组件的设计手段,解决目前工程应用中数据获取和融合困难、仿真预测算法耦合复杂等问题,支撑设备状态全面感知、趋势精准预测、风险提前预警和设备全寿命精益管理等应用。     

基于数字孪生的GIS智能变电站健康评估及故障诊断模型

在现有GIS智能变电站中电力变压器、组合电器、开关柜三类主设备故障诊断技术研究的基础上,结合数字孪生技术,提出一种GIS智能变电站数字孪生模型建模方法.分析认为该模型可以同步显示实体变电站各仪表的数值,能基于变电站实时数据和历史数据进行健康评估及故障诊断,并在三维模型中对应空间位置显示,各设备运行状态一目了然,故障类型...     

电网企业集中式数字档案管理平台设计与应用

随着企业信息化建设工作的不断推进,对档案业务的发展和管理提出了更高更新要求,档案基础业务建设的重心也开始向信息化、网络化、数字化转移,档案现代化管理和信息化建设成为档案工作发展的必由之路。电网企业集中式数字档案管理平台在甘肃省电力公司各单位已全面建成并投入大规模应用,完成区域级档案信息资源中心建设,实现了公司系统档案资源整合,节省了大量项目建设、办公、数字化成本,取得了良好的经济效益。     

配电网台区数字孪生技术的实现与应用研究

针对当前配电网台区运维管理存在不足的问题,提出了配电网台区数字孪生技术,简要描述数字孪生体系以及数字孪生技术架构,介绍配电网台区数字孪生的技术架构与实现配电网台区数字孪生的关键要素.基于配电网台区数字孪生的特点,从配电网台区状态评价、停电范围研判、可开放容量分析、过载风险预判等方面对配电网台区数字孪生技术的实现与应用场...     

面向数字孪生低压配电网的基于Gabor-YOLO算法的架空线高效识别方法研究

从各种测量装置中实时获取和更新电力线路运行状态是低压配电网数字孪生的基础,获取电力线路运行状态的首要任务是对电力线进行精准识别。本文针对低压配电架空线路航拍图像背景复杂、遮挡严重、目标特征微弱的问题,提出了基于Gabor-YOLO的算法,用于低压架空电力线的高效提取。首先,对图像进行灰度化和高斯滤波等预处理后利用改进后的Gabor算子进行特征提取,在图像中分割出前景区域;其次,在改进YOLO网络模块中,对电力线及辅助目标进行定位和识别最终提取出电力线。实验结果表明,改进的Gabor算子可以快速提取出图像前景区域,改进的YOLO网络可以在前景区域中准确提取出电力线。实验结果证明所提方法相比于yolov4等方法具有最高的准确率和提取速度,mAP值可达93.6%,满足实际工作需要。     

基于数字孪生的电网安全监视与校核技术

分析省级以上电网运行新特点及当前调度运行技术面临的困难,介绍数字孪生技术概念、应用原理,总结安稳规定电子化平台实践过程和特点,结合实际需求和现有平台技术,提出将其用于电网调度智能监视与校核的若干方向、应用场景和技术路线.     

基于数字孪生技术的营销设备精细化管理系统研究

随着电力行业不断探索高效、环保、降本、增效的可持续化发展道路,传统的业务模式已经难以满足当前 电网企业发展的需要,有效运用数据探索全新的业务形态和业务模式,有助于电网企业突破传统业务模式的限制.依 托数字孪生技术,加强数字孪生技术在电网营销设备管理的应用,可为现场工作提供更多场景化支撑服务.研究数字 孪生技术,完成电网营销现场模型的构建、数字孪生社区的电网数据传输以及营销设备精细化管理系统的总体设计, 最终实现电网企业营销现场设备的精细化、可视化、全局化管理,为提升电网设备管理,推进营销专业的数字化、智 能化转型奠定了坚实基础.     

变电站数字孪生系统的设计与应用

"十四五"期间,雄安新区电网设备规模将快速增长,传统运检模式下需要配置大量运检人员,设备信息获取难以做到及时全面.提出建设变电站数字孪生系统,利用实时感知数据和设备三维数字模型,在虚拟空间构建现实变电站的映射体,实现变电站远程巡检、在线诊断和全寿命周期管理.该系统已在220 kV剧村变电站投入应用,验证了系统的有效性和...     

适用于变压器保护的数字孪生建模技术研究

常用的大型建模软件规模庞大、计算效率低,所建模型不满足保护速动性的要求。该文提出基于数字孪生技术的多绕组变压器保护模型,能够满足变压器保护速动性要求,同时具有不受励磁涌流影响、区内故障检测灵敏度高的优点。首先建立了与物理实体变压器运行行为一致的数字空间物理属性模型,并在对应行为下利用离散迭代法求解数字空间模型。然后利用物理实体电流和虚拟实体电流之间的偏差确认变压器的异常工况。最后,通过动模实验和ANSYS软件建立的仿真模型验证所建模型的有效性。     

数字孪生技术在坚强智能电网中的应用探讨

介绍了数字孪生技术的概念、核心技术及其在坚强智能电网的应用方向,以输变电工程为对象,基于数字孪生技术的核心技术,对数字孪生技术在输变电工程设计、施工和运维等阶段的应用方向进行了研究,并对数字孪生技术的应用前景进行了展望.     

电力系统数字孪生的概念、特点及应用展望

针对数字孪生在电力系统中面临的概念模糊、项目数量众多却缺乏评价标准、与传统仿真区别不明等3个问题,通过分析数字孪生的多种定义,澄清数字孪生及其相关基本概念;从数字孪生应当具备的主要特征出发,提出数字孪生项目成熟度评价的5个维度;通过回顾电力系统仿真工具的发展历史,剖析电力系统无法孕育数字孪生概念的根本原因,明确数字孪生与电力系统仿真的区别。在此基础上,提出数字孪生在电力系统应用的发展方向和赋能领域,并介绍数字孪生的常用构建技术。最后,以基于热泵的制冷供热系统数字孪生项目为例,展示数字孪生的基本特征,并结合所提成熟度评价方法对此项目进行评价分析。     

智能继电保护数字孪生模型构建及应用

针对当前智能变电站中的继电保护装置在运维业务配置中存在效率低、设备运行故障诊断定位不够准确的问题,提出一种面向继电保护运维业务的继电保护数字孪生建模技术并进行应用探索。该技术通过分析继电保护运维业务需求,从运维业务、物理空间、信息物理融合这三个维度构建面向继电保护运维的数字孪生模型,实现继电保护业务能力、图形能力的自发现、自描述,支撑继电保护运维系统对继电保护装置的快速接入与配置、设备运行故障快速定位的功能,使继电保护运维业务接入和配置的效率提高90%以上,设备故障定位也可精准到插件级别。     

海南220 k V大英山数字孪生变电站设计与探讨

海南220 kV大英山数字孪生变电站为南方电网数字变电示范建设项目,在南方电网范围内探索了数字孪生技术在变电站中的应用。结合220 kV大英山数字孪生变电站,介绍了数字孪生变电站的基本概念、定义以及系统架构,简要介绍了220 kV大英山数字孪生变电站站端设计思路和数字孪生系统主要功能应用,并对相关问题进行了探讨。     

基于数字孪生技术的变电设备管理评价系统设计

针对当前变电设备管控工作中的问题和不足,提出了基于数字孪生技术的变电设备管理评价系统,详细阐释了变电设备孪生模型的建模过程以及系统功能、商业模式和软硬件架构.系统能通过对变电设备各项数据进行采集分析,建立虚拟设备模型,进而评估并预测设备状态,辅助管理决策、提供咨询服务,具有广泛的应用前景.     

基于Springcolud的智能电网平台的设计与实现

为解决智能电网中运行缓慢、电网运行滞后的问题,设计了智能电网平台系统,系统包括智能电网运行、探索数据挖掘平台和智能电网平台的应用三大模块。首先采用数据挖掘技术,实现了对智能电网平台数据的分析与处理;然后设计了智能电网的可视化平台,采用Intranet技术、多媒体技术和开发主流技术,构建了智能电网的可视化平台,实现了智能电网平台的可视化;最后利用数字地表模型和交互式遗传算法的改进算法,实现了智能电网的任务调度。试验表明,研究的智能电网平台在试验次数增加的同时完成任务的总时间波动最小,在20 s～25 s之间波动。