數(shù)字電網(wǎng)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
數(shù)字電網(wǎng)的實(shí)例教程
隨著創(chuàng)新技術(shù)和信息基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，很多新的技術(shù)應(yīng)用趨勢(shì)正在以前所未有的速度落地各行各業(yè)，帶來嶄新的數(shù)字化價(jià)值，數(shù)字孿生技術(shù)就是其中一個(gè)典型的例子。當(dāng)前，正值全社會(huì)聚焦“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵時(shí)期，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、推進(jìn)電網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型亦成為當(dāng)務(wù)之急。
那么，當(dāng)傳統(tǒng)的電網(wǎng)行業(yè)“邂逅”點(diǎn)石成金的數(shù)字孿生技術(shù)，會(huì)帶來哪些改變？
數(shù)字孿生技術(shù)價(jià)值與數(shù)字化電網(wǎng)需求高度契合
首先，我們來認(rèn)識(shí)一下數(shù)字孿生技術(shù)的諸多“本領(lǐng)”。眾所周知，數(shù)字孿生技術(shù)能夠通過大數(shù)據(jù)采集和數(shù)字化模型構(gòu)建，對(duì)物理世界進(jìn)行精準(zhǔn)“映射”，實(shí)現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)可視化；其更重要的價(jià)值在于，它能夠利用這些大數(shù)據(jù)，超越物理世界的局限，對(duì)工藝、操作流程和運(yùn)維過程進(jìn)行仿真和預(yù)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)快速驗(yàn)證，從而為規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施、運(yùn)維服務(wù)等全生命周期內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)帶來回饋價(jià)值。
基于這些價(jià)值，數(shù)字孿生以往應(yīng)用于汽車、航空等制造業(yè)以及建筑業(yè)的例子數(shù)不勝數(shù)，它帶來的是數(shù)據(jù)的透明，數(shù)字化主線的貫通，以及動(dòng)態(tài)管理、復(fù)雜供應(yīng)鏈協(xié)同和預(yù)測(cè)性維護(hù)的實(shí)現(xiàn)。今天，我們驚喜地看到，這些價(jià)值恰好與未來電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求高度契合。兩者的有機(jī)結(jié)合，有望為未來電網(wǎng)進(jìn)化升級(jí)奏響新的強(qiáng)音。
數(shù)字孿生技術(shù)如何應(yīng)對(duì)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)
數(shù)字孿生與電網(wǎng)的“邂逅”，首先要解決的是“數(shù)據(jù)孤島”的挑戰(zhàn)。以往，在電網(wǎng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，常見的是各系統(tǒng)、部門的數(shù)據(jù)信息獨(dú)立且分散，形成一個(gè)個(gè)“數(shù)據(jù)孤島”；再如，由于數(shù)據(jù)來源多樣化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)格式各異、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，不便于融合利用；此外，還存在數(shù)據(jù)表達(dá)能力不足、缺乏數(shù)據(jù)交互、難以還原真實(shí)場(chǎng)景等頑疾。
而打造以電網(wǎng)模型為基礎(chǔ)、基于施耐德電氣EcoStruxure三層架構(gòu)的數(shù)字孿生平臺(tái)，則可以有效解決這些挑戰(zhàn)。
展開 南網(wǎng)的解讀：
數(shù)字電網(wǎng)是以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以現(xiàn)代電力能源網(wǎng)絡(luò)與新一代信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過數(shù)字技術(shù)與能源企業(yè)業(yè)務(wù)、管理深度融合，不斷提高數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，而形成的新型能源生態(tài)系統(tǒng)，具有靈活性、開放性、交互性、經(jīng)濟(jì)性、共享性等特性，使電網(wǎng)更加智能、安全、可靠、綠色、高效。
百度百科不知為何，解釋引導(dǎo)為“孿生電網(wǎng)”：
數(shù)字電網(wǎng)的建設(shè)過程是傳統(tǒng)電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)化過程。
對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，遵循網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生電網(wǎng)，用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)平臺(tái)，以“計(jì)算能力+數(shù)據(jù)+模型+算法”形成強(qiáng)大的“算力”，依托物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)打通電網(wǎng)相關(guān)各方的感知、分析、決策、業(yè)務(wù)等各環(huán)節(jié)，使電網(wǎng)公司具備超強(qiáng)感知能力、明智決策能力和快速執(zhí)行能力，讓數(shù)字電網(wǎng)的邊界從傳統(tǒng)電網(wǎng)擴(kuò)展至社會(huì)的方方面面，變革傳統(tǒng)電網(wǎng)的管理、運(yùn)營和服務(wù)模式，驅(qū)動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的能量流、資金流、物流、業(yè)務(wù)流、人才流的廣泛配置，用“電力+算力”推動(dòng)能源革命和新能源體系建設(shè)，助力國家經(jīng)濟(jì)體系現(xiàn)代化，構(gòu)建本體安全的數(shù)字電網(wǎng)新體系。
兩者合在一起：數(shù)字孿生電網(wǎng)：
數(shù)字孿生電網(wǎng)是基于數(shù)字孿生基礎(chǔ)設(shè)施的電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法，通過在數(shù)字空間建設(shè)電網(wǎng)、環(huán)境、人員和業(yè)務(wù)四要素，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的全局、全生命周期的數(shù)字孿生體，從而達(dá)到不斷改善的應(yīng)用目的。
在說數(shù)字化之前，說下“信息化、數(shù)字化、智能化”的三種概念：
網(wǎng)上有個(gè)解讀，說三者是三階段提升的概念：
第一階段
信息化：將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)做上信息系統(tǒng)，比如帳本、客戶 信息做成數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，業(yè)務(wù)過程還是以線下物理活動(dòng)為主。
展開 近日，BENTLEY軟件（北京）有限公司與國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院設(shè)計(jì)中心（以下簡(jiǎn)稱河北經(jīng)研院設(shè)計(jì)中心），在北京簽署了《國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院設(shè)計(jì)中心與BENTLEY軟件（北京）有限公司合作備忘錄》，雙方將在變電站三維數(shù)字化設(shè)計(jì)領(lǐng)域展開全面合作，共同推進(jìn)中國電力行業(yè)的BIM進(jìn)步。
雙方對(duì)此次合作非常重視。在簽約儀式上，河北經(jīng)研院設(shè)計(jì)中心趙丙軍院長(zhǎng)表示：“在目前BIM技術(shù)發(fā)展良好的大環(huán)境下，在國家電網(wǎng)公司大力推廣變電站三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的大前提下，我們將投入更多的人力、物力，積極推進(jìn)BIM技術(shù)的應(yīng)用，促使行業(yè)的快速發(fā)展。通過與Bentley的合作，讓我們對(duì)中國電網(wǎng)數(shù)字化的創(chuàng)新發(fā)展充滿信心。”
Bentley全球高級(jí)副總裁、北亞區(qū)總裁劉德盛表示：“Bentley公司一直在推動(dòng)中國優(yōu)先戰(zhàn)略，而中國的電網(wǎng)數(shù)字化正是這一戰(zhàn)略的重要一環(huán)。Bentley將立足國際市場(chǎng)，將先進(jìn)的技術(shù)、成功的經(jīng)驗(yàn)分享給河北經(jīng)研院設(shè)計(jì)中心，支持完成國網(wǎng)三維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)化，研發(fā)變電站乃至整個(gè)數(shù)字化電網(wǎng)的解決方案，共同建設(shè)智能電網(wǎng)數(shù)字化。”
專家指出，設(shè)計(jì)是電網(wǎng)建設(shè)的龍頭，是將科研成果、先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備應(yīng)用到工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。輸變電工程數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，已經(jīng)成為設(shè)計(jì)企業(yè)的一種必然選擇。近年來，數(shù)字化設(shè)計(jì)已經(jīng)在電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域取得快速發(fā)展。與傳統(tǒng)輸變電工程相比，三維數(shù)字化設(shè)計(jì)在電網(wǎng)業(yè)務(wù)各個(gè)階段的模式創(chuàng)新、數(shù)據(jù)管理以及節(jié)省投資、節(jié)約費(fèi)用等多方面都有突破性貢獻(xiàn)。
展開 參展范圍
新型電力系統(tǒng)展區(qū):
通過展出新能源綠色發(fā)電技術(shù)應(yīng)用、綠色電網(wǎng)和數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)、智能配用電終端設(shè)備、儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)品等，展示新型能源體系建設(shè)成果。
儲(chǔ)能展區(qū):
含超充、電力充儲(chǔ)放、虛擬電廠、充電樁產(chǎn)業(yè)鏈等，國繞儲(chǔ)能關(guān)鍵核心技術(shù)儲(chǔ)能前沿基礎(chǔ)技術(shù)、儲(chǔ)能創(chuàng)新載體、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等主題，展出應(yīng)用于工商業(yè)儲(chǔ)能和戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的機(jī)械儲(chǔ)能、電氣類儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能化學(xué)類儲(chǔ)能等相關(guān)技術(shù)、設(shè)備及解決方案。
新能源展區(qū):
統(tǒng)合新能源全產(chǎn)業(yè)鏈，呈現(xiàn)新能源應(yīng)用技術(shù)、設(shè)備、服務(wù)方案。展出光伏太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)岬刃骂I(lǐng)域原料供應(yīng)、主輔材料及機(jī)械設(shè)備的新產(chǎn)品、技術(shù)和系統(tǒng)解決方案等，向參展觀眾展示新能源領(lǐng)域的發(fā)展成果和應(yīng)用前景。
核心零部件展區(qū):
展示數(shù)字能源產(chǎn)業(yè)鏈逆變器、控制器、功率半導(dǎo)體、材料等核心零部件技術(shù)及產(chǎn)品等。
國際企業(yè)展區(qū):
展出國際企業(yè)在數(shù)字能源領(lǐng)域的產(chǎn)品、技術(shù)和解決方案，以及全球有關(guān)國家在數(shù)字能源領(lǐng)域出臺(tái)的相關(guān)規(guī)劃及取得的成果，助力國內(nèi)外供采鏈條對(duì)接。
數(shù)字賦能展區(qū):
展出大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、傳感和智能決策系統(tǒng)、樓宇智能技術(shù)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能終端等相關(guān)技術(shù)和解決方案在能源行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景。
能源綜合服務(wù)展區(qū):
展出配套服務(wù)于數(shù)字能源領(lǐng)域的智慧物流技術(shù)及運(yùn)輸服務(wù)、綠色金融產(chǎn)品數(shù)字能源學(xué)術(shù)及科研成果、工業(yè)設(shè)計(jì)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)、交易中心等。
論壇活動(dòng)
數(shù)字能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展主題論壇:
通過對(duì)能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字技術(shù)和新能源融合發(fā)展路徑、能源跨區(qū)域協(xié)同等主題的探討，分析數(shù)字能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展方向，為深圳市打造數(shù)字能源先鋒城市戰(zhàn)略規(guī)劃建言獻(xiàn)策。
南方電網(wǎng)供應(yīng)鏈合作伙伴大會(huì):
邀請(qǐng)政府、協(xié)會(huì)、能源產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)聚集一堂，共商共建能源產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈新生態(tài)，為助力構(gòu)建新發(fā)展格局獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
展開 多線程激光雷達(dá)保證了掃描所獲取的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)精度高達(dá)厘米級(jí)，掃描獲取的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以直觀地觀察到線路通道走廊內(nèi)目標(biāo)物的空間位置和輪廓，確定導(dǎo)地線與地面、建筑、植被等目標(biāo)物之間的距離，結(jié)合數(shù)字正射影像DOM、數(shù)字高程模型DEM建立三維可視化數(shù)據(jù)庫，同時(shí)生成“三跨點(diǎn)”報(bào)告、安全距離檢測(cè)分析報(bào)告及模擬工況分析報(bào)告等，形成一套多源數(shù)據(jù)融合的智慧三維數(shù)字電網(wǎng)。
目前，國網(wǎng)寧夏檢修公司所運(yùn)維750千伏及以上電壓等級(jí)的主電網(wǎng)輸電線路分布區(qū)域廣，存在“三跨點(diǎn)”多，線路通道環(huán)境復(fù)雜。以往巡視方式為人工巡視、可視化監(jiān)控以及無人機(jī)手動(dòng)巡檢，面對(duì)全區(qū)近3000公里的主網(wǎng)線路仍存在巡視力度不夠的問題。
去年年底，檢修公司組建無人機(jī)巡檢作業(yè)團(tuán)隊(duì)，運(yùn)用無人機(jī)開展激光雷達(dá)掃描線路桿塔及通道走廊，利用激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立輸電通道三維模型、無人機(jī)自主巡檢路徑規(guī)劃及三維可視化管理等，加強(qiáng)線路走廊樹障分布管控、“三跨點(diǎn)”治理、外破風(fēng)險(xiǎn)管控、輸電線路各類模擬工況分析，有效提高了輸電線路精益化管理。
?“所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集完畢后，我們著手將建設(shè)智慧線路無人機(jī)巡檢一體化管控平臺(tái)。除了實(shí)現(xiàn)所轄線路的無人機(jī)精細(xì)化自主巡檢外，還將融合已有的可視化監(jiān)控平臺(tái)、無人機(jī)通信指揮車系統(tǒng)及無人機(jī)智能機(jī)巢，集成設(shè)備管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程控制等功能，實(shí)時(shí)地掌握輸電線路工況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異常情況，實(shí)現(xiàn)輸電線路運(yùn)維數(shù)字化、智能化、信息化管理。”國網(wǎng)寧夏檢修公司副總經(jīng)理嚴(yán)南征介紹說。
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數(shù)字電網(wǎng)的最新內(nèi)容
參展范圍
新型電力系統(tǒng)展區(qū):
通過展出新能源綠色發(fā)電技術(shù)應(yīng)用、綠色電網(wǎng)和數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)、智能配用電終端設(shè)備、儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)品等，展示新型能源體系建設(shè)成果。
電網(wǎng)與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展，運(yùn)行控制方式向數(shù)字化技術(shù)支撐的智能調(diào)度加速轉(zhuǎn)變。未來分布式電源的大規(guī)模發(fā)展都離不開數(shù)字化賦能實(shí)現(xiàn)可觀可測(cè)可調(diào)可控。
三要促進(jìn)業(yè)務(wù)融合協(xié)同化，構(gòu)建智慧、綠色、安全、友好的電網(wǎng)智慧運(yùn)營體系。
新能源滲透率是一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，不僅是新能源開發(fā)利用技術(shù)水平、電網(wǎng)柔性化和數(shù)字化程度、新業(yè)態(tài)創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)，也是電網(wǎng)體制合理性和適應(yīng)性的真實(shí)反映。我國新型電力系統(tǒng)構(gòu)建要趕超世界先進(jìn)水平，需要走出自我感覺良好的誤區(qū)，毫不猶豫推進(jìn)電網(wǎng)體制改革。
阿里巴巴合作電網(wǎng)數(shù)字孿生項(xiàng)目
電網(wǎng)變電站的變壓器（采用阿里巴巴的IoT平臺(tái)）
-變壓器的內(nèi)部散熱機(jī)制
-軟硬結(jié)合的層面
-變壓器三維仿真技術(shù)儲(chǔ)備
-變壓器系統(tǒng)仿真技術(shù)儲(chǔ)備
-各類子模型的集成
-阿里巴巴的平臺(tái)架構(gòu)
-阿里巴巴IOT平臺(tái)操作界面
Pump Demo數(shù)字孿生樣機(jī)
-泵系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)數(shù)字孿生未來規(guī)劃——數(shù)據(jù)流
-ANSYS泵系統(tǒng)數(shù)字孿生
加快實(shí)施：
? 繼續(xù)擴(kuò)大智能充電基礎(chǔ)設(shè)施并支持數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)和解決方案，例如 SEGSN（國家電網(wǎng)智能電動(dòng)汽車到電網(wǎng)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)），以管理新的負(fù)荷模式，優(yōu)化可變可再生電力的使用，并探索可提供部門間協(xié)同效應(yīng)的技術(shù)。
? 擴(kuò)大在中國利用大規(guī)模集中式解決方案的努力，例如區(qū)域供熱和供冷，以及城市公共交通車隊(duì)的電氣化。
兩者合在一起：數(shù)字孿生電網(wǎng)：
數(shù)字孿生電網(wǎng)是基于數(shù)字孿生基礎(chǔ)設(shè)施的電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法，通過在數(shù)字空間建設(shè)電網(wǎng)、環(huán)境、人員和業(yè)務(wù)四要素，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的全局、全生命周期的數(shù)字孿生體，從而達(dá)到不斷改善的應(yīng)用目的。
電網(wǎng)數(shù)字孿生案例
制作了一個(gè)沒有3D ROM的Twin Builder模型。數(shù)字孿生文件導(dǎo)出，通過SDK包在IOT平臺(tái)部署。
三、Twin Builder 2022新功能
Ansys Twin Deployer
支持?jǐn)U展部署到任意LDPL、BML設(shè)備或離線服務(wù)器上。
第一步
通過無人機(jī)搭載激光攝像機(jī)
對(duì)特定區(qū)域的電網(wǎng)進(jìn)行“掃描”
創(chuàng)造出“數(shù)字孿生電網(wǎng)”
第二步
再為電網(wǎng)畫一個(gè)三維立體圖
在數(shù)字孿生電網(wǎng)中模擬無人機(jī)巡檢
▲集成IPT的云
臺(tái)產(chǎn)品，應(yīng)用于某變電站變壓器在線監(jiān)測(cè)
3、集成高德智感IPT的其它科技設(shè)備
電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，多種新產(chǎn)品集成高德智感IPT，參與變壓器套管等部位熱缺陷檢測(cè)，賦能設(shè)備多一度視覺與溫度感知。
多線程激光雷達(dá)保證了掃描所獲取的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)精度高達(dá)厘米級(jí)，掃描獲取的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以直觀地觀察到線路通道走廊內(nèi)目標(biāo)物的空間位置和輪廓，確定導(dǎo)地線與地面、建筑、植被等目標(biāo)物之間的距離，結(jié)合數(shù)字正射影像DOM、數(shù)字高程模型DEM建立三維可視化數(shù)據(jù)庫，同時(shí)生成“三跨點(diǎn)”報(bào)告、安全距離檢測(cè)分析報(bào)告及模擬工況分析報(bào)告等，形成一套多源數(shù)據(jù)融合的智慧三維數(shù)字電網(wǎng)。
