三维数字沙盘技术综合平台辅助电网工程建设的应用研究

以三个技术,即：数字沙盘系统、全息图、虚拟交桩技术介绍了三维数字沙盘技术平台在电网工程建设管理方面的应用,并分别展示了这三种技术在实际线路工程建设中的应用的成果。     

电力三维电子沙盘的研究与应用

电力三维电子沙盘是依托于数字高程模型DEM（Digital Elevation Matrix）、数字正射影像DOM（Digital Orthophoto Map）、电子地图数据DLG（Digital Line Graphic）组成三维基础地理影像平台,采用GPS卫星定位技术,将电网设施精细建模后精确分布于三维地理影像平台,并集成相关电网信息,形成模拟现实和高信息化的数字电网。     

以行动学习促经营管理人员决策能力提升--电网企业电子沙盘实训系统的创建与实施

随着特高压骨干网架总体形成和智能电网全面建设,国网新疆电力公司生产、技术水平实现了质的提升,对提高电网驾驭能力,加强风险应急防范能力和精益化管理提出了更高的要求。国家电网公司“十二五“期间提出实施“三集五大”管理体系,大力提高管理集约化管理水平。外部环境的变化和内部集约化管理水平的提高都对经营管理人员管理决策能力提出了更高要求。只有通过提升管理决策能力,才能建立起一支适应电网发展、具备技术及管理能力全面素质的后备干部队伍,全面提高国网新疆电力公司经营管理人员及其后备力量决策能力的任务迫在眉睫。但是传统的管理决策能力培训以教材、书本灌输以及纸面案例分析为主要方式,难以在实际应用中取得效果。国网新疆电力培训中心创建并实施的电子沙盘实训系统是国内外第一个专门针对电网企业经营管理的电子沙盘实训系统,在系统的每个模块、加载场景和应用流程设计上,力求突出电网行业特色、贴近真实经营环境,最大程度做到“仿真”,将现代计算机模拟决策技术应用于培训教学,为学员提供虚拟的经营决策环境,同时计算机根据学员决策给出反馈及评价,形成人机互动。另一方面以电子沙盘实训系统为核心,通过在模拟环境中加载真实发生的场景,在系统设计中基于电网实际业务流程,从而贴近一线经营实际,引入组队竞争、角色扮演的替代方式,增加培训的参与体验感和趣味性,以团队模拟经营业绩代替传统教学中的考试分数。     

基于大数据分析的电网自动预警系统研究

为将大数据分析技术与电网安全预警的实际需求相结合,可为电网的安全调度提供有力的支撑作用。文章在详细分析电网大数据的特点和预警管理需求的基础上,结合大数据技术,提出了基于大数据分析的电网自动预警系统的建设思路,并重点对其系统架构、硬件部署、建设重点进行了研究,对电网预警工作具有良好的推广及应用价值。     

数字沙盘技术支持下的虚拟交桩技术应用研究

输电线路施工图设计完成后到施工交桩之前, 可能出现设计桩丢失等问题。讨论了在数字沙盘技术支持下进行虚拟交桩的可行性、技术难点以及技术路线, 并试图通过虚拟电子交桩方式, 在一定程度上解决目前设计完成后到施工进场前桩位丢失和线路走廊通道中的地物变化等问题。     

电网数字孪生管理平台的设计及实现

针对雄安新区电网数字孪生目标,以国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司电力系统的数字孪生为背景,提出了一种基于电网的数字孪生管理平台设计方案。该方案采用层次化设计方式,从总体框架和技术框架2个方面提出了一种通用的数字孪生管理平台架构。该管理平台具备数据汇聚、数据管理、应用服务等功能,兼容包括雄安规范XDB和国网标准GIM模型在内的近10种数字孪生三维模型,实现不同种类数字孪生模型转换,建立了近70类1 921个数字孪生体,并借助Spark大数据处理平台和人工智能算法库,实现数字孪生的快速生成和应用场景的搭建,为雄安新区配电网数字化打下了扎实的基础。     

新疆电网全数字仿真系统的建设及思考

随着新疆电网的发展日益庞大,全网形成了750-220 k V主网架。伴随着风电、光伏等新能源的接入、哈密—郑州(±800 k V)特高压直流输电的投运及准东—川渝(±1 100 k V)特高压直流输电的建设,整个新疆电网的运行也更为复杂。为了提高新疆电网安全稳定运行的能力,建设电网全数字仿真系统对新疆电网进行仿真模拟,并且对电网全数字仿真系统的仿真精度和可信度也提出了更高的要求。为此,介绍了新疆电网全数字仿真实验中的建设、新能源特性的仿真等研究,并对电网仿真系统中的海量数据提出了云技术数据管理中心和视景仿真应用于全数字仿真系统可视化处理的思路。     

基于数字补偿式技术的现场交流采样检测装置研究

针对我国现场交流采样装置缺少有效检测设备的实际情况,介绍了一种基于嵌入式平台的现场检验装置,提出了数字补偿技术在现场交流采样检测装置的应用方法.该装置由标准数据采集、被测装置数据获取、测试流程管理、数据比对管理、外部设备控制、用户交互数据管理等几大部分组成.基于数字补偿技术的电流钳,经过采样、调理、数据转换、数字补偿等一系列的处理步骤后,能够达到0.05级的精度.通过嵌入式PC平台和高精度电流钳的有效结合,现场检验装置能够实现现场虚负荷和实负荷的检测流程.该装置为电网提供了新的技术和现场检测手段.     

基于SRTM的三维电网走廊高程平滑方法

三维电网走廊是智能数字电网的基础,通过LiDAR（light detection and ranging）系统可以快速获取带状的电网走廊数字高程模型DEM和数字正射影像DOM,但所得的走廊数据宽度有限,不利于电网数据的管理。提出了一种基于全球航天飞机雷达测图计划SRTM（shuttle radar topography mission）背景数据与LiDAR高分辨走廊数据融合构建大范围三维电网走廊地理环境的方法。首先分析了SRTM数据与LiDAR走廊DEM数据融合存在的问题,其次提出了二者融合的处理流程和平滑方法,最后对南方某省电网的高精度LiDAR走廊数据和SRTM背景数据进行融合实验分析。结果表明,走廊高程平滑精度可达1 m以内,平滑处理后的电网走廊数据很好地融入了SRTM数据中。     

智能电网调度控制系统集群化技术

针对智能电网调度控制系统信息规模及处理压力剧增的情况,面向电网发展的实际需求,分析了通用集群技术在智能电网调度控制系统中的适用性,提出了超大规模电网调度控制系统集群化总体架构。介绍了资源管理、心跳管理、资源定位、分布式数据存储与访问等平台集群化支撑技术,以及数据采集、实时监控、公式计算、在线预警等典型应用功能的集群化方法。     

深化应用海拉瓦技术,辅助实现电网工程全过程信息化建设及管理

本文描述了海拉瓦技术在电网建设过程中的应用。通过该技术的深化研究,辅助实现电网工程建设全过程信息化建设及管理。本文就海拉瓦技术在电网工程建设各阶段的应用方式、内容、流程、范围、深度等进行了探讨和研究,通过建立贯穿电网建设全过程的海拉瓦技术深化应用流程和工作体系,进一步提升电网建设水平。     

海拉瓦技术在特高压线路施工中的应用

构建了基于海拉瓦技术的输电线路现场施工技术应用平台,介绍了系统平台的实现原理、关键技术及指标和主要功能,开发了基于海拉瓦技术的输电线路工程建设过程的数字档案系统。研究成果在1000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程的施工招投标线路调查、基础施工、组塔施工、架线及附件安装施工阶段得以应用,为特高压交流试验示范工程的线路施工方案设计、施工组织和管理提供了有效的技术支持,提高了线路施工管理的科技含量和施工效率。     

先进勘测技术在电力线路设计中的应用

应用新技术、新材料、新工艺建设电网,实现输电线路全过程精益化管理,是电网建设、管理方式科学进步的重要策略。探讨了海拉瓦技术的组成及其结合GPS系统在电力线路设计及其地理信息系统中的应用。整个流程的实施,能提高设计效率与管理水平,革新传统的作业方法,对输电线路基建的现代化、信息化起重要的作用。     

数字化电厂的概念及方案研究

以电厂全生命周期管理为核心,采用先进的设计、管理和控制技术,构建智能化、数字化、透明化的大型火电厂,代表了当今火电厂管理和控制一体化发展的最高水平。同时,在数字化电厂的发展过程中,也经历了从局部数字化到完整数字化的过程。在以往提出的数字化电厂方案中,基本上是特指某一部分的数字化,或者是数字化系统的某个功能。通过对火电厂全生命周期管理概念的最新解析,以及对数字化工程系统、数字化控制系统和数字化管理系统的定义、分析和研究,提出了全新的数字化电厂的全景架构和方案设想。     

混合光学直流测量系统的应用

采用串行技术实现一次设备采集是近年电站建设领域的一项新技术,从天广直流工程的实践出发,介绍了西门子的混合光学直流测量系统的构造和特点,西门子的混合光学直流测量系统由传感头,就地变换器Optodyn,光信号接受装置Symadyn D/I03模块构成,就地变换器与光信号接收装置之间采用混合光缆连接,完全解决了一次设备与二次设备之间的电气绝缘问题。     

全数字摄影测量在超高压输电线路中的应用研究——空中三角测量精度对工程的影响

本文简要介绍了自动空中三角测量的基本过程,并结合Ｈｅｌａｖａ数字摄影测量工作站的具体工程,对自动空中三角测量的精度进行了分析。     

三维数字化电网技术辅助特高压工程施工管理

本论文研究了三维数字化电网技术辅助特高压工程施工应用的原理和主要内容,重点介绍了它在施工招投标、施工线路调查、工程组织管理中的应用,以及随着施工建设工程中逐步构建和完善特高压数字化档案的过程,并通过在1000kV晋东南—南阳—荆门交流输电线路中的应用实例说明了具体的实施方式和应用情况。     

基于海拉瓦技术的前期工作成果电子移交

电网建设前期工作重大问题研究中应用海拉瓦技术,是基于高分辨率卫星影像和数字高程数据,结合冰区、地震烈度和污区等专题数据,进行前期线路规划工作,提取线路走廊通道内的房屋、树木、河流、道路、电力线等数据,实现了前期选线工作流程的创新。对于一系列的前期工作成果,平台为后期初设招投标平台、设计评审平台和三维全景智能电网支撑平台提供了数据接口,实现了前期工作成果数据的电子移交。     

数模混合实时仿真系统及其在特高压交直流电网研究中的应用

介绍了国家电网仿真中心数模混合式实时仿真系统的结构、仿真试验流程及其在特高压交直流混合电网仿真研究中的应用。该系统包括相应的数字模型、物理模拟装置及接口设备,其中高压直流输电模拟系统模型包含与实际直流输电系统特性相近的仿真装置,且具有与实际直流工程相同的控制保护装置。文章阐述了对原系统的等值化简、确定系统模拟比、建立仿真试验系统模型等多个环节的处理过程及相关原则。以金沙江一期及锦屏送出特高压直流工程实时仿真研究项目为例,给出了数模混合实时仿真系统的试验结果并与离线计算结果进行了比较分析,2者基本一致。仿真系统试验结果可为特高压交直流混合电网的规划提供技术参考。