摘要：在傳統(tǒng)配電室的應(yīng)用過程中，由于環(huán)境、運維、管理等外部因素的影響，傳統(tǒng)配電室難以發(fā)揮實際價值。在此基礎(chǔ)上，數(shù)字孿生配電室的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)運而生。數(shù)字孿生配電技術(shù)主要依靠孿生全景三維建模技術(shù)，構(gòu)建配電室和配電設(shè)備的三維全景虛擬模型；然后根據(jù)數(shù)據(jù)對其進(jìn)行建模，掌握和控制配電室的運行狀態(tài)。數(shù)字孿生配電室的關(guān)鍵技術(shù)具有節(jié)約成本、減少工作量的優(yōu)點，是配電室向智能數(shù)據(jù)和感知轉(zhuǎn)型的重要渠道。鑒于此，本文提出了對數(shù)字的改進(jìn)。
關(guān)鍵字：數(shù)字孿生；配電室；關(guān)鍵技術(shù)
引言
配電室是電網(wǎng)系統(tǒng)的終端，是分布廣泛的電力設(shè)施之一，對電能的運輸和分配起著非常重要的作用。傳統(tǒng)的配電室管理采用人工檢查和定期檢查的方式，導(dǎo)致配電室的安全隱患得不到及時解決，只有出現(xiàn)問題才能發(fā)現(xiàn)故障。數(shù)字孿生為解決這些問題提供了新的途徑。“數(shù)字李生”是一種新的方法，利用人工智能、傳感和模擬工具等數(shù)字技術(shù)，在現(xiàn)實世界和物理實體之間進(jìn)行平行交互、精確映射和虛擬現(xiàn)實迭代。數(shù)字孿生技術(shù)可以通過對真實世界和實體系統(tǒng)的預(yù)測進(jìn)行進(jìn)行。
1數(shù)字孿生技術(shù)內(nèi)涵
“數(shù)字孿生”是一種將人工智能、傳感器、模擬工具等多種數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合的新興信息技術(shù)，從而實現(xiàn)實體與虛擬的互動和傳輸。當(dāng)前，數(shù)字孿生技術(shù)已廣泛應(yīng)用于監(jiān)測和預(yù)測物體狀況和人類行為。“數(shù)字孿生電網(wǎng)”通過虛擬現(xiàn)實的互動，逐步激活電網(wǎng)、設(shè)備等多源數(shù)據(jù)，將“數(shù)字孿生”技術(shù)與新型電力系統(tǒng)相結(jié)合，深入挖掘數(shù)據(jù)資源和信息，提高高維、多層次的“視點”輔助運行能力；實現(xiàn)了虛擬和真實兩個空間電力系統(tǒng)的動態(tài)實時映射。“數(shù)字孿生電網(wǎng)”是以“數(shù)字孿生”為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)施和電網(wǎng)的數(shù)字化改造，從“數(shù)字空間”、在“人員”和“環(huán)境”三個層面，構(gòu)建“數(shù)據(jù)驅(qū)動、全生命周期”的“數(shù)字孿生體”，提高“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的全生命周期和應(yīng)用效率。對于配電室來說，在配電室內(nèi)部使用數(shù)字孿生技術(shù)可以有效提高配電室的運行和管理效率，并在數(shù)字孿生技術(shù)的基礎(chǔ)上深入挖掘其關(guān)鍵技術(shù)要素，從而為提高配電室的運行和維護(hù)水平提供新的思路。
2實現(xiàn)數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù)
從基本層次思想出發(fā)，總結(jié)了數(shù)字孿生技術(shù)在實際應(yīng)用中的一般解決方案。首先，建立信道，實現(xiàn)與物理實體的信息實時傳遞。其次，基于實際數(shù)據(jù)，建立了擬合性強(qiáng)的數(shù)字孿生模型，模擬分析了模型。如果結(jié)果與需求相匹配，可以使用這個數(shù)字孿生體進(jìn)行輔助決策，有助于改善產(chǎn)品設(shè)計、提高生產(chǎn)效率等生產(chǎn)目標(biāo)，或者實現(xiàn)故障診斷和預(yù)警的維護(hù)目標(biāo)；具體的數(shù)字孿生技術(shù)也在幾個層面上。
建模；模擬；處理數(shù)據(jù)；
3系統(tǒng)架構(gòu)數(shù)字孿生配電室
以建模的形式構(gòu)建一個與實際配電室wan全相同的3D模擬配電室，將其收集的數(shù)據(jù)融入到模擬配電室中，其中電流、電壓、溫度和濕度、監(jiān)控和設(shè)備報警裝置都屬于數(shù)據(jù)范疇。虛擬配電室模型可以隨時隨地檢查設(shè)備的運行狀態(tài)和狀態(tài)。通過分析、學(xué)習(xí)和計算配電網(wǎng)的運行狀態(tài)、環(huán)境變化、突發(fā)干擾等實時數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行狀態(tài)、環(huán)境變化、突發(fā)干擾等數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果的充分互動和深度融合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)感知、實時分析、智能決策以及設(shè)備的定。
4配電室數(shù)字孿生的關(guān)鍵因素和功能
4.1要素
提供精確的數(shù)據(jù)；科學(xué)合理地分析建模；邊緣計算能力
4.2功能
數(shù)字孿生技術(shù)在配電室的應(yīng)用，是實現(xiàn)配電室運行轉(zhuǎn)臺監(jiān)管和綜合管理的主要途徑，可以通過建模的方法準(zhǔn)確掌握數(shù)據(jù)與模型的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)機(jī)構(gòu)終端是配電室運行狀態(tài)的重要體現(xiàn)，可以利用該設(shè)備實現(xiàn)配變監(jiān)控、開關(guān)量采集、低壓開關(guān)位置信息采集等功能。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)工作人員應(yīng)基于邊緣計算提供的數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行深入調(diào)查和探索，積極做好區(qū)域自動控制和調(diào)整工作。傳統(tǒng)配電室存在諸多問題，如缺乏巡視記錄、缺乏巡視記錄等。
5數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)在配電室中的應(yīng)用
智能云平臺建設(shè)；物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)；通信拓?fù)?；配電室中壓部分和低壓部分改造方案；設(shè)計聯(lián)動方案
6數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于配電室的主要注意事項
6.1強(qiáng)化配套傳感裝置的推廣
在現(xiàn)代化發(fā)展的背景下，智能電表得到了廣泛的應(yīng)用，它可以實時監(jiān)控電力用戶的用電信息，滲透配電變壓器的電流和電壓等重要參數(shù)。在目前的電力信息獲取中，滯后導(dǎo)致分支線路電流、配電變壓器觸點溫度、戶外變壓器拓?fù)潢P(guān)系等重要信息無法獲得。因此，應(yīng)合理選擇與之匹配的傳感器，并安裝在配電平臺區(qū)域，以確保其對重要數(shù)據(jù)的全面采集，并逐步實現(xiàn)對配電平臺區(qū)域?qū)嶋H運行狀態(tài)的全面反映和分析。
6.2提高對多維融合數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的重視程度。
由于配電站區(qū)域的文件數(shù)據(jù)分散性高，大部分分散在各種設(shè)備和金融信息系統(tǒng)中，難以計算和分析配電站區(qū)域的數(shù)字孿生。如果數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，會嚴(yán)重影響后續(xù)配電室的運行，導(dǎo)致實際應(yīng)用中效率下降。因此，要加強(qiáng)多維數(shù)據(jù)的整合和共享，建立專業(yè)的整合和共享平臺，加強(qiáng)相關(guān)工作的標(biāo)準(zhǔn)化實施，落實具體工作人員的職責(zé)，為實現(xiàn)配電網(wǎng)區(qū)“數(shù)字孿生”技術(shù)的有效應(yīng)用做出貢獻(xiàn)。
6.3深入研究計算分析模式，加強(qiáng)開發(fā)力度
在配網(wǎng)臺區(qū)數(shù)字孿生的具體應(yīng)用中，為了更好地發(fā)揮各種功能，應(yīng)更加重視其計算分析模式，并將其與實際情況和各種數(shù)據(jù)相結(jié)合，建立具體的計算分析模式框架，突出其在配網(wǎng)臺區(qū)數(shù)字孿生的核心工作內(nèi)容。在新時代發(fā)展的背景下，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等各種前沿技術(shù)在中國得到了廣泛的應(yīng)用和創(chuàng)新，建立了有效的計算和分析模式，可以提高中國配電網(wǎng)臺區(qū)“數(shù)字孿生”技術(shù)在中國的應(yīng)用水平，為實現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益奠定基礎(chǔ)。
7安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
7.1概述
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏幕、通信管理機(jī)、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)(云臺球機(jī)、槍機(jī))、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)(溫度、濕度、水浸、煙霧)、控制子系統(tǒng)(燈光、空調(diào)、除濕機(jī)、風(fēng)扇、水泵)、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)(讀卡器、開門按鈕、磁鎖)、安全監(jiān)控子系統(tǒng)(雙鑒探測器)。
7.2應(yīng)用場所
適用于35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)的工程設(shè)計、施工和運行維護(hù)，如軌道交通、工業(yè)、建筑、學(xué)校、商業(yè)綜合體等。
7.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.4系統(tǒng)功能
實時監(jiān)控；數(shù)據(jù)查詢；曲線查詢；操作報告；實時報警；歷史事件查詢；用戶權(quán)限管理；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；遙控功能
7.5系統(tǒng)硬件配置
8結(jié)束語
綜上所述，在新時代的發(fā)展背景下，數(shù)字雙胞胎技術(shù)給各個領(lǐng)域的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。從電力企業(yè)的角度來看，數(shù)字雙胞胎技術(shù)的應(yīng)用對于優(yōu)化各種流程、提高配電效率和質(zhì)量具有現(xiàn)實意義。因此，在數(shù)字雙胞胎技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)合理分析其有效性，確保電力行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]楊平,唐冬來,宋衛(wèi)平.基于數(shù)字孿生的配電房監(jiān)測方法[J].微型電腦應(yīng)用,2023,39(5):91-93.
[2]范仲鳴,紀(jì)陵,張曉瑞.配電系統(tǒng)電力設(shè)備數(shù)字孿生底座系統(tǒng)設(shè)計[J].綜合智慧能源,2023,45(3):50-56.[3]黃海悅,繆欣.基于數(shù)字孿生的配電室關(guān)鍵技術(shù)研究[J].信息技術(shù)與信息化,2022,(12):159-162.
[4]白鶴舉.數(shù)字孿生技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用分析[J].數(shù)字通信世界,2022(1):114-116.
[5]劉皓璐,邵建偉,王雪.基于數(shù)字孿生的配電自動化終端設(shè)備狀態(tài)評價與故障預(yù)判[J].電網(wǎng)技術(shù),2022,46(4):1605-1613.
[6]王瑞果,丁健,王穎舒.基于數(shù)字孿生的配電開關(guān)柜溫度傳感器數(shù)據(jù)可靠性研究[J].電力大數(shù)據(jù),2021,24(6):27-35.
[7]孫蓉蓉.基于數(shù)字孿生的配電室關(guān)鍵技術(shù)研究.
[8]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.5版
