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基于数字孪生的配电室关键技术研究

文章更新时间：2023-12-20　点击量：148

　　摘要：在传统配电室的应用过程中，由于环境、运维、管理等外部因素的影响，传统配电室难以发挥实际价值。在此基础上，数字孪生配电室的关键技术应运而生。数字孪生配电技术主要依靠孪生全景三维建模技术，构建配电室和配电设备的三维全景虚拟模型；然后根据数据对其进行建模，掌握和控制配电室的运行状态。数字孪生配电室的关键技术具有节约成本、减少工作量的优点，是配电室向智能数据和感知转型的重要渠道。鉴于此，本文提出了对数字的改进。

　　关键字：数字孪生；配电室；关键技术

　　引言

　　配电室是电网系统的终端，是分布广泛的电力设施之一，对电能的运输和分配起着非常重要的作用。传统的配电室管理采用人工检查和定期检查的方式，导致配电室的安全隐患得不到及时解决，只有出现问题才能发现故障。数字孪生为解决这些问题提供了新的途径。“数字李生”是一种新的方法，利用人工智能、传感和模拟工具等数字技术，在现实世界和物理实体之间进行平行交互、精确映射和虚拟现实迭代。数字孪生技术可以通过对真实世界和实体系统的预测进行进行。

　　1数字孪生技术内涵

　　“数字孪生”是一种将人工智能、传感器、模拟工具等多种数据有机结合的新兴信息技术，从而实现实体与虚拟的互动和传输。当前，数字孪生技术已广泛应用于监测和预测物体状况和人类行为。“数字孪生电网”通过虚拟现实的互动，逐步激活电网、设备等多源数据，将“数字孪生”技术与新型电力系统相结合，深入挖掘数据资源和信息，提高高维、多层次的“视点”辅助运行能力；实现了虚拟和真实两个空间电力系统的动态实时映射。“数字孪生电网”是以“数字孪生”为基础的基础设施和电网的数字化改造，从“数字空间”、在“人员”和“环境”三个层面，构建“数据驱动、全生命周期”的“数字孪生体”，提高“数据驱动”的全生命周期和应用效率。对于配电室来说，在配电室内部使用数字孪生技术可以有效提高配电室的运行和管理效率，并在数字孪生技术的基础上深入挖掘其关键技术要素，从而为提高配电室的运行和维护水平提供新的思路。

　　2实现数字孪生的关键技术

　　从基本层次思想出发，总结了数字孪生技术在实际应用中的一般解决方案。首先，建立信道，实现与物理实体的信息实时传递。其次，基于实际数据，建立了拟合性强的数字孪生模型，模拟分析了模型。如果结果与需求相匹配，可以使用这个数字孪生体进行辅助决策，有助于改善产品设计、提高生产效率等生产目标，或者实现故障诊断和预警的维护目标；具体的数字孪生技术也在几个层面上。

　　建模；模拟；处理数据；

　　3系统架构数字孪生配电室

　　以建模的形式构建一个与实际配电室wan全相同的3D模拟配电室，将其收集的数据融入到模拟配电室中，其中电流、电压、温度和湿度、监控和设备报警装置都属于数据范畴。虚拟配电室模型可以随时随地检查设备的运行状态和状态。通过分析、学习和计算配电网的运行状态、环境变化、突发干扰等实时数据，可以实现配电网的运行状态、环境变化、突发干扰等数据与模拟结果的充分互动和深度融合，实现数据感知、实时分析、智能决策以及设备的定。

　　4配电室数字孪生的关键因素和功能

　　4.1要素

　　提供精确的数据；科学合理地分析建模；边缘计算能力

　　4.2功能

　　数字孪生技术在配电室的应用，是实现配电室运行转台监管和综合管理的主要途径，可以通过建模的方法准确掌握数据与模型的关系。物联网机构终端是配电室运行状态的重要体现，可以利用该设备实现配变监控、开关量采集、低压开关位置信息采集等功能。在此基础上，相关工作人员应基于边缘计算提供的数据，对其进行深入调查和探索，积极做好区域自动控制和调整工作。传统配电室存在诸多问题，如缺乏巡视记录、缺乏巡视记录等。

　　5数字孪生关键技术在配电室中的应用

　　智能云平台建设；物联网智能网关技术；通信拓扑；配电室中压部分和低压部分改造方案；设计联动方案

　　6数字孪生技术应用于配电室的主要注意事项

　　6.1强化配套传感装置的推广

　　在现代化发展的背景下，智能电表得到了广泛的应用，它可以实时监控电力用户的用电信息，渗透配电变压器的电流和电压等重要参数。在目前的电力信息获取中，滞后导致分支线路电流、配电变压器触点温度、户外变压器拓扑关系等重要信息无法获得。因此，应合理选择与之匹配的传感器，并安装在配电平台区域，以确保其对重要数据的全面采集，并逐步实现对配电平台区域实际运行状态的全面反映和分析。

　　6.2提高对多维融合数据平台建设的重视程度。

　　由于配电站区域的文件数据分散性高，大部分分散在各种设备和金融信息系统中，难以计算和分析配电站区域的数字孪生。如果数据不准确，会严重影响后续配电室的运行，导致实际应用中效率下降。因此，要加强多维数据的整合和共享，建立专业的整合和共享平台，加强相关工作的标准化实施，落实具体工作人员的职责，为实现配电网区“数字孪生”技术的有效应用做出贡献。

　　6.3深入研究计算分析模式，加强开发力度

　　在配网台区数字孪生的具体应用中，为了更好地发挥各种功能，应更加重视其计算分析模式，并将其与实际情况和各种数据相结合，建立具体的计算分析模式框架，突出其在配网台区数字孪生的核心工作内容。在新时代发展的背景下，人工智能、物联网、大数据等各种前沿技术在中国得到了广泛的应用和创新，建立了有效的计算和分析模式，可以提高中国配电网台区“数字孪生”技术在中国的应用水平，为实现更高的经济效益奠定基础。

　　7安科瑞配电室环境监测系统

　　7.1概述

　　配电室综合监控系统包括智能监控系统屏幕、通信管理机、UPS电源、视频监控子系统(云台球机、枪机)、环境监测子系统(温度、湿度、水浸、烟雾)、控制子系统(灯光、空调、除湿机、风扇、水泵)、门禁监控子系统(读卡器、开门按钮、磁锁)、安全监控子系统(双鉴探测器)。

　　7.2应用场所

　　适用于35kV及以下用户端供配电自动化系统的工程设计、施工和运行维护，如轨道交通、工业、建筑、学校、商业综合体等。

　　7.3系统结构