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數字孿生技術讓電網更智慧(新知)

發布時間:2023-02-06 09:58:00來源: 人民日報

  【現象】不久前,我國首個(ge) 全息數字電網在江蘇建成。該虛擬電網覆蓋10萬(wan) 公裏架空輸電線路、28萬(wan) 基輸電杆塔及相關(guan) 地形地貌等數據。這是我國首次對上億(yi) 千瓦負荷的大電網進行全息數字化呈現。在融合北鬥通信、人工智能等技術基礎上,全息數字電網可實現從(cong) 電網建設到後期巡檢、故障處理等的全周期、全方位、全流程數字化管控。

  【點評】

  全息數字電網應用了數字孿生技術,對真實電網進行1∶1三維立體(ti) 還原和數字化全景呈現。數字孿生技術,是指通過建立三維數字化模型,打通物理世界和數字世界,實現虛實融合的複合技術。數字模型不僅(jin) 可以與(yu) 物理對象形態高度相似,還可以實現性能仿真,幾乎做到全要素映射。以全息數字電網為(wei) 例,其定位精度達到厘米級,讓龐大複雜的電網及其細節都能夠被看見。巡檢人員足不出戶便可清晰立體(ti) 地掌握電網周圍全貌,掌握現場工況。通過航跡自動規劃、遇險自動規避等功能,無人機可實現全自動巡檢作業(ye) ,完成一基杆塔巡檢僅(jin) 需約6分鍾,比傳(chuan) 統人工巡檢效率提高4至6倍。

  全息數字電網能顯著降低運維成本和作業(ye) 風險,提升工作效率,具有良好的經濟社會(hui) 效益。隨著全息數字電網的建成,自動巡檢從(cong) 小範圍擴展到全部區域。目前,江蘇電網已實現大規模無人機巡檢協同應用與(yu) 智能管控,可支持上千架無人機同時作業(ye) 。2022年全年自動巡檢作業(ye) 量超過52萬(wan) 架次,提前發現消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬(wan) 處,嚴(yan) 重缺陷發現率提升3倍。據估算,每年可以節約運維成本約2億(yi) 元。

  作為(wei) 新型電力係統建設的重要試點,全息數字電網為(wei) 我國乃至全世界通過數字技術提升電網安全運行水平貢獻了新方案。全息數字電網相當於(yu) 一個(ge) 高精度的三維數字“沙盤”,可在虛擬世界實現物理電網的仿真模擬推演,並結合曆史數據對物理電網的狀態進行分析和預判,有效提升安全隱患、線路故障的發現和應急處置能力,推動電網從(cong) “被動運維”向“主動運維”轉變。比如,利用激光點雲(yun) 遙感成像技術建構電網周邊區域三維場景,實時監測環境變化;依托平台模擬大風雨雪冰凍天氣場景,提前研判氣象災害對於(yu) 鐵塔等設施的影響等。

  作為(wei) 基礎設施數字化的新探索,全息數字電網應用前景廣闊。比如,係統可將高精度三維地圖數據共享至光伏發電、風電、水力、通信運營鐵塔、輸油輸氣廊道等應用領域。通過“數字電網+人工智能+AI算法+5G+北鬥地圖導航”,人們(men) 可以在實時共享數據的基礎上找到最優(you) 路徑,也可以在車聯網平台上看到充電網絡信息,為(wei) 新能源汽車找到最佳充電位置,獲得更好的出行體(ti) 驗。

  提高電網數字化水平是數字經濟發展的必然要求,也是構建新型電力係統、促進能源清潔低碳轉型的現實需要。麵對新形勢、新需求,不斷提升電網智能化水平,拓展新的應用場景,定能確保電力穩定供應,更好滿足民生需求,更好服務經濟社會(hui) 發展大局。(蘇白)

(責編:李雨潼)

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