[发明专利]一种变电站数字孪生系统及其应用方法、系统

说明书

本申请公开了一种变电站数字孪生系统及其应用方法、系统，首先采用多层次建模的方式建立场景三维模型；然后在场景三维模型的基础上，接入多源数据，同时将三维模型、数据与融合、可视化呈现、空间计算及风险管控、设备的全生命周期管控、虚实结合及行业应用等功能加入到数字孪生系统中，实现了真正意义上的厂站数字孪生。与此同时，建立关键设备及厂站日常巡检关键位置的场景数据库，现场运维人员或者作业人员在巡检作业中可以实现数字孪生的增强现实应用，进一步完善丰富数字孪生系统在现场运维及作业人员的实际应用，使得数字孪生系统真正成为厂站数字化的重要数字化管理交互工具。从而解决了现有技术应用较为单一的技术问题。

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种变电站数字孪生系统及其应用方法、系统。

背景技术

数字孪生是当前研究的一大热点，设备的数字孪生则是设备全生命周期研究的关键。通常，变电站数字孪生系统基于厂站的三维模型，从根本上是对变电站数字化的一种体现，通常在三维模型的基础上，接入厂站各类传感终端的数据，完成与三维模型的融合，从而实现三维模型与实际物理设备的数字孪生，达到高效的智能化运维。

当前，变电站的数字孪生系统主要采用三维模型与数据结合的方式，也即通过正向建模或者逆向建模得到厂站场景的数据模型，得到厂站各类重要设备的三维模型。在三维模型的基础上，建立数字孪生系统，接入各类生产、设备及终端等各类物联数据，对数据进行有效分类和清洗，实现数据与三维模型的融合。然而基于当前的数字孪生系统，只能实现查看并浏览当前厂站的实时状况，仅仅是一种可视化的呈现，能够实现的应用较为单一，无法在厂站设备本身的运行状况(包括实时状态与告警状态等)、带电状态和空间计算与风险管控级增强现实等方面实现对应的应用。

发明内容

本申请提供了一种变电站数字孪生系统及其应用方法、系统，用于解决现有技术应用较为单一的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种变电站数字孪生系统，所述系统包括：

建模单元，用于以全域地图为最上层图层，以厂站全景三维模型为中间图层，以设备三维模型为最底层图层，构建场景三维模型；

融合单元，用于接入各类数据，各类数据包括：生产数据、智能巡视终端数据、物联网终端数据，并对各类数据进行分类、清洗后，对各类数据与所述场景三维模型进行关联融合；

可视化单元，用于对所述场景三维模型进行渲染，并响应请求指令后对各类数据、或各种图层中的场景、或数据视图的以可视化的方式进行呈现；

空间计算单元，用于通过所述场景三维模型获取三维信息，根据所述三维信息计算进入场站的终端、人员的坐标信息，根据所述坐标信息判断终端或人员是否存在风险，得到风险判断信息；

设备管控单元，用于获取场站中各种设备的运行数据和历史数据，基于各类数据对所述运行数据和所述历史数据进行分析，得到设备的状态信息。

可选地，还包括：虚实结合单元，用于实时获取周期性的红外数据和可见光数据，对所述红外数据和所述可见光数据，与所述场景三维模型进行融合拼接，得到重建的场景三维模型。

可选地，还包括：行业应用单元，用于响应电力生产应用的各类请求指令，根据各类请求指令返回所述场景三维模型中的图层或各类数据。

可选地，所述融合单元，还用于：响应请求指令返回对应的数据服务。

可选地，所述设备管控单元，还用于：

对场站的主要设备建立仿真数据模型，基于仿真数据模型根据所述运行数据和所述历史数据对主要设备进行寿命预测。

可选地，所述生产数据，包括：PMS系统、在线监测系统、SCADA系统、辅控系统中的数据。