近期，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟“數(shù)字孿生應(yīng)用案例征集”活動(dòng)中，Ansys與阿里云supET工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的主變壓器數(shù)字孿生系統(tǒng)應(yīng)用案例獲得優(yōu)秀獎(jiǎng)項(xiàng)。案例從項(xiàng)目規(guī)劃、實(shí)施規(guī)模、關(guān)鍵技術(shù)、實(shí)施步驟及路徑、應(yīng)用前景等方面介紹了相關(guān)研究和實(shí)踐成果，展現(xiàn)了行業(yè)領(lǐng)先的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展趨勢(shì)。

通常，從大型且復(fù)雜的工業(yè)設(shè)備中獲取全面的運(yùn)行信息，并對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)判斷極為挑戰(zhàn)，要對(duì)其運(yùn)維保養(yǎng)給出建議或是對(duì)設(shè)備的全生命周期進(jìn)行管理更是難上加難。本次獲獎(jiǎng)案例展示了在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，主變壓器作為變電站的主要設(shè)備，承擔(dān)了輸電過(guò)程中的變壓任務(wù)。在其工作時(shí)內(nèi)部鐵芯和線圈的發(fā)熱量較高，所以需要采用較強(qiáng)的冷卻措施，但從設(shè)計(jì)上整個(gè)鐵芯和線圈是浸泡在冷卻油中的，因此，對(duì)鐵芯和線圈的溫度監(jiān)控成為了一大難題，這也對(duì)運(yùn)行維護(hù)造成較大困難。

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該項(xiàng)目按照物理對(duì)象選取、系統(tǒng)建模及模型集成、運(yùn)行時(shí)模型部署以及在線模型運(yùn)行計(jì)算四個(gè)主要步驟，完成了對(duì)110kV電力變壓器的設(shè)備數(shù)字孿生的開(kāi)發(fā)。數(shù)字孿生通過(guò)大量積累的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)“實(shí)時(shí)仿真”進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，并給出場(chǎng)景下的仿真、渲染結(jié)果，從而為系統(tǒng)性能分析、優(yōu)化提供指標(biāo)化的建議。

在建立設(shè)備數(shù)字孿生后，便可以根據(jù)當(dāng)前的電網(wǎng)“負(fù)載工況”，變電站運(yùn)維人員可直接實(shí)時(shí)觀察鐵芯與線圈溫度，提前1~2小時(shí)預(yù)測(cè)出過(guò)熱問(wèn)題，從而判斷變壓器是否過(guò)載，是否要啟動(dòng)備用變壓器等，幫助電網(wǎng)人員進(jìn)行決策。

因此在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建中，設(shè)備裝備，制造流程的“數(shù)字孿生”是一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)。本文所示案例同樣具備較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值，諸如重型設(shè)備的運(yùn)維監(jiān)控和流程工業(yè)關(guān)鍵工藝良品率的提高等應(yīng)用場(chǎng)景，期望通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、運(yùn)維服務(wù)，乃至在產(chǎn)品的全生命周期提供更大的參考價(jià)值。

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