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基于數字孿生的配電室關鍵技術研究

文章更新時間：2023-12-20　點擊量：1022

　　摘要：在傳統配電室的應用過程中，由于環境、運維、管理等外部因素的影響，傳統配電室難以發揮實際價值。在此基礎上，數字孿生配電室的關鍵技術應運而生。數字孿生配電技術主要依靠孿生全景三維建模技術，構建配電室和配電設備的三維全景虛擬模型；然后根據數據對其進行建模，掌握和控制配電室的運行狀態。數字孿生配電室的關鍵技術具有節約成本、減少工作量的優點，是配電室向智能數據和感知轉型的重要渠道。鑒于此，本文提出了對數字的改進。

　　關鍵字：數字孿生；配電室；關鍵技術

　　引言

　　配電室是電網系統的終端，是分布廣泛的電力設施之一，對電能的運輸和分配起著非常重要的作用。傳統的配電室管理采用人工檢查和定期檢查的方式，導致配電室的安全隱患得不到及時解決，只有出現問題才能發現故障。數字孿生為解決這些問題提供了新的途徑。“數字李生”是一種新的方法，利用人工智能、傳感和模擬工具等數字技術，在現實世界和物理實體之間進行平行交互、精確映射和虛擬現實迭代。數字孿生技術可以通過對真實世界和實體系統的預測進行進行。

　　1數字孿生技術內涵

　　“數字孿生”是一種將人工智能、傳感器、模擬工具等多種數據有機結合的新興信息技術，從而實現實體與虛擬的互動和傳輸。當前，數字孿生技術已廣泛應用于監測和預測物體狀況和人類行為。“數字孿生電網”通過虛擬現實的互動，逐步激活電網、設備等多源數據，將“數字孿生”技術與新型電力系統相結合，深入挖掘數據資源和信息，提高高維、多層次的“視點”輔助運行能力；實現了虛擬和真實兩個空間電力系統的動態實時映射。“數字孿生電網”是以“數字孿生”為基礎的基礎設施和電網的數字化改造，從“數字空間”、在“人員”和“環境”三個層面，構建“數據驅動、全生命周期”的“數字孿生體”，提高“數據驅動”的全生命周期和應用效率。對于配電室來說，在配電室內部使用數字孿生技術可以有效提高配電室的運行和管理效率，并在數字孿生技術的基礎上深入挖掘其關鍵技術要素，從而為提高配電室的運行和維護水平提供新的思路。

　　2實現數字孿生的關鍵技術

　　從基本層次思想出發，總結了數字孿生技術在實際應用中的一般解決方案。首先，建立信道，實現與物理實體的信息實時傳遞。其次，基于實際數據，建立了擬合性強的數字孿生模型，模擬分析了模型。如果結果與需求相匹配，可以使用這個數字孿生體進行輔助決策，有助于改善產品設計、提高生產效率等生產目標，或者實現故障診斷和預警的維護目標；具體的數字孿生技術也在幾個層面上。

　　建模；模擬；處理數據；

　　3系統架構數字孿生配電室

　　以建模的形式構建一個與實際配電室wan全相同的3D模擬配電室，將其收集的數據融入到模擬配電室中，其中電流、電壓、溫度和濕度、監控和設備報警裝置都屬于數據范疇。虛擬配電室模型可以隨時隨地檢查設備的運行狀態和狀態。通過分析、學習和計算配電網的運行狀態、環境變化、突發干擾等實時數據，可以實現配電網的運行狀態、環境變化、突發干擾等數據與模擬結果的充分互動和深度融合，實現數據感知、實時分析、智能決策以及設備的定。

　　4配電室數字孿生的關鍵因素和功能

　　4.1要素

　　提供精確的數據；科學合理地分析建模；邊緣計算能力

　　4.2功能

　　數字孿生技術在配電室的應用，是實現配電室運行轉臺監管和綜合管理的主要途徑，可以通過建模的方法準確掌握數據與模型的關系。物聯網機構終端是配電室運行狀態的重要體現，可以利用該設備實現配變監控、開關量采集、低壓開關位置信息采集等功能。在此基礎上，相關工作人員應基于邊緣計算提供的數據，對其進行深入調查和探索，積極做好區域自動控制和調整工作。傳統配電室存在諸多問題，如缺乏巡視記錄、缺乏巡視記錄等。

　　5數字孿生關鍵技術在配電室中的應用

　　智能云平臺建設；物聯網智能網關技術；通信拓撲；配電室中壓部分和低壓部分改造方案；設計聯動方案

　　6數字孿生技術應用于配電室的主要注意事項

　　6.1強化配套傳感裝置的推廣

　　在現代化發展的背景下，智能電表得到了廣泛的應用，它可以實時監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。在目前的電力信息獲取中，滯后導致分支線路電流、配電變壓器觸點溫度、戶外變壓器拓撲關系等重要信息無法獲得。因此，應合理選擇與之匹配的傳感器，并安裝在配電平臺區域，以確保其對重要數據的全面采集，并逐步實現對配電平臺區域實際運行狀態的全面反映和分析。

　　6.2提高對多維融合數據平臺建設的重視程度。

　　由于配電站區域的文件數據分散性高，大部分分散在各種設備和金融信息系統中，難以計算和分析配電站區域的數字孿生。如果數據不準確，會嚴重影響后續配電室的運行，導致實際應用中效率下降。因此，要加強多維數據的整合和共享，建立專業的整合和共享平臺，加強相關工作的標準化實施，落實具體工作人員的職責，為實現配電網區“數字孿生”技術的有效應用做出貢獻。

　　6.3深入研究計算分析模式，加強開發力度

　　在配網臺區數字孿生的具體應用中，為了更好地發揮各種功能，應更加重視其計算分析模式，并將其與實際情況和各種數據相結合，建立具體的計算分析模式框架，突出其在配網臺區數字孿生的核心工作內容。在新時代發展的背景下，人工智能、物聯網、大數據等各種前沿技術在中國得到了廣泛的應用和創新，建立了有效的計算和分析模式，可以提高中國配電網臺區“數字孿生”技術在中國的應用水平，為實現更高的經濟效益奠定基礎。

　　7安科瑞配電室環境監測系統

　　7.1概述

　　配電室綜合監控系統包括智能監控系統屏幕、通信管理機、UPS電源、視頻監控子系統(云臺球機、槍機)、環境監測子系統(溫度、濕度、水浸、煙霧)、控制子系統(燈光、空調、除濕機、風扇、水泵)、門禁監控子系統(讀卡器、開門按鈕、磁鎖)、安全監控子系統(雙鑒探測器)。

　　7.2應用場所

　　適用于35kV及以下用戶端供配電自動化系統的工程設計、施工和運行維護，如軌道交通、工業、建筑、學校、商業綜合體等。

　　7.3系統結構