CN114280955B - 基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统及架构方法 - Google Patents

Abstract

一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统及架构方法，属于数字孪生技术领域，包括控制中心和数据孪生服务器，所述控制中心和数据孪生服务器之间信号连接，所述控制中心的内部包括运行模块、发电调控模块、风险预警模块、故障诊断模块和检修模块，所述数据孪生服务器包括虚拟运行模块、虚拟发电调控模块、虚拟风险预警模块、虚拟故障诊断模块和虚拟检修模块，所述运行模块和虚拟运行模块之间信号连接，数字孪生服务器中的虚拟运行模块能够对控制中心中运行模块监测到的数据以及水电厂体系运行状态进行模拟，虚拟发电调控模块对虚拟运行模块模拟的数据信息进行分析，从而能够结合水电厂实际供电环境，实现发电调控模块对机组出力进行调控。

Description

基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统及架构 方法

技术领域

本发明涉及数据孪生技术领域，具体是一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统及架构方法。

背景技术

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

现有技术中，其中公开号为CN113517760A的专利，公开了一种基于大数据和数字孪生的电池储能站监测方法及系统，所述方法包括：根据电池储能电站的所述全要素信息和第一仿真系统，构建第一数字孪生模型，其中，所述第一数字孪生模型包括三维模型、数据模型和机理模型；通过对所述第一数字孪生模型进行动态更新，获得第二数字孪生模型；根据所述电池储能电站的失效行为数据，构建第一电站监测模型，其中，所述第一电站监测模型包括监测模型、分析模型和报警模型；根据所述第二数字孪生模型和所述第一电站监测模型对所述电池储能电站进行智能监测，上述专利解决了现有技术中存在电池储能站的监测不够完善，无法准确对热失控进行智能化数据分析，安全控制可靠性较低且效率不高的技术问题，且公开号为CN110543658A的专利，公开了一种基于大数据的电厂设备诊断方法，应用于电厂控制系统，所述诊断方法包括：建立所述电厂设备中每个机组或部件的设备模型；实时采集每个所述机组或部件的运行数据；对所述运行数据进行处理以获得处理后运行数据；基于所述处理后运行数据对所述机组或部件进行分析以获得分析结果；基于所述设备模型和所述分析结果对所述电厂设备进行诊断以获得对应的诊断结果，通过建立每个电厂设备的设备模型，并对每个电厂设备的运行进行实时监控，从而根据大量的实时监控运行数据对每个电厂设备进行大数据分析，大大降低了电厂技术人员的诊断难度，降低了电厂设备诊断的复杂度，提高了诊断精确性，但是，结合公开号为CN113517760A和CN110543658A的专利，无法在数据孪生的基础上将现实环境与修复进行结合，从而出现修复效率低下的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统，另一种目的在于提供一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系的架构方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统，包括控制中心和数据孪生服务器，所述控制中心和数据孪生服务器之间信号连接，所述控制中心的内部包括运行模块、发电调控模块、风险预警模块、故障诊断模块和检修模块，所述数据孪生服务器包括虚拟运行模块、虚拟发电调控模块、虚拟风险预警模块、虚拟故障诊断模块和虚拟检修模块。

作为本发明进一步的方案：所述运行模块和虚拟运行模块之间信号连接，所述发电调控模块和虚拟发电调控模块之间信号连接，所述风险预警模块和虚拟风险预警模块之间信号连接，所述故障诊断模块和虚拟故障诊断模块之间信号连接，所述检修模块和虚拟检修模块之间信号连接，所述运行模块、发电调控模块、风险预警模块、故障诊断模块和检修模块之间信号连接，所述虚拟运行模块、虚拟发电调控模块、虚拟风险预警模块、虚拟故障诊断模块和虚拟检修模块之间信号连接。

作为本发明再进一步的方案：还包括物理空间、领域信息模型和数据信息交互口、虚拟空间，所述虚拟空间包括水文感知系统、实时监测系统和智能更新系统，所述实时监测系统对蓄能输水虚拟体、体系发电虚拟体和泄能尾水虚拟体进行检测，所述水文感知系统对水文虚拟体进行感知，所述智能更新系统对流程检测虚拟体进行更新。

作为本发明再进一步的方案：所述水文感知系统、实时监测系统和智能更新系统之间信号连接，所述实时监测系统与蓄能输水虚拟体、体系发电虚拟体和泄能尾水虚拟体之间信号连接，所述水文感知系统和水文虚拟体之间信号连接，所述智能更新系统和流程检测虚拟体之间信号连接。

作为本发明再进一步的方案：所述领域信息模型和数据信息交互口包括数据终端、动态立体图形界面展示区、Al智能分析和操控区，所述数据终端与Al智能分析之间信号连接，Al分析经过数据终端传输的数据进行仿真，仿真之后的三维图经过动态立体图形界面展示区进行展示。

作为本发明再进一步的方案：所述物理空间包括传感器、蓄能输水实体、体系发电实体和泄能尾水实体，所述传感器与蓄能输水实体、体系发电实体和泄能尾水实体之间信号连接。

作为本发明再进一步的方案：所述蓄能输水实体包括水库引水、隧洞输水和设备导水，所述体系发电实体包括设备运行环境、电力传输环境和体系发电环境，所述泄能尾水实体包括尾水净化程度和泄能尾水占比，所述实时监测系统、数据终端和传感器之间信号连接。

一种架构方法，包括以下步骤：数据的获取，数据融合分析，系统的修复，仿真展示，二次分析，修复判断。

具体包括以下步骤：

S1：数据的获取，通过运行模块获取实时监测到的数据；

S2：数据融合分析，数据终端对运行模块接受到的数据基于领域信息模型进行融合后，再进行Al智能分析，在智能分析的过程中，采用深度学习和专家系统的方法实现水电厂体系的预警；

S3：系统的修复，利用深度学习和专家系统的分析，通过虚拟故障诊断模块，对虚拟检修模块进行调控，实现水电厂虚拟修复的过程；

S4：仿真展示，虚拟检修模块通过动态立体图形界面展示区展示虚拟修复的状态；

S5：二次分析，利用AI智能分析中的专家系统再次对动态立体图形界面展示区展示的三维图形进行分析；

S6：修复判断，将通过三维图形分析到的信息与实际情况结合到一起，从而判断是否通过检修模块和虚拟检修模块实现了系统的修复操作，当结合实际情况之后，发现分析的信息无法利用的时候，再次返回系统修复进行仿真展示以及二次分析，实现修复信息能够满足实际情况的需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明中，通过数字孪生的方式构建智能水电厂体系，所设置的智能水电厂体系系统包括运行模块、发电调控模块、风险预警模块、故障诊断模块和检修模块，且在数字孪生服务器中设置相对应的虚拟运行模块、虚拟发电调控模块、虚拟风险预警模块、虚拟故障诊断模块和虚拟检修模块，利用数字孪生服务器中的虚拟运行模块、虚拟发电调控模块、虚拟风险预警模块、虚拟故障诊断模块和虚拟检修模块对智能水电厂体系进行仿真，数字孪生服务器中的虚拟运行模块能够对控制中心中运行模块监测到的数据以及水电厂体系运行状态进行模拟，虚拟发电调控模块对虚拟运行模块模拟的数据信息进行分析，从而能够结合水电厂实际供电环境，实现发电调控模块对机组出力进行调控，以便水电厂在满足供电的同时，能够实现绿色能源的消纳，满足新型电力系统的发展理念，虚拟故障诊断模块根据运行模块对虚拟运行模块所传输的数据进行分析，控制虚拟风险预警模块模拟预警，模拟预警经过分析之后，将预警信号传输到风险预警模块进行报警处理，风险预警模块和故障诊断模块的设置能够对水电厂体系进行防护，提升水电厂内部的安全性能，且虚拟风险预警模块和虚拟故障诊断模块能够对水电厂内部实际发生的状况进行分析，对水电厂的实时状态进行防护，在数据孪生的基础上，对水电厂体系内发生的状况进行预警，从而便于防控人员及时采取救援的措施，有效的提升水电厂体系中对于意外事件的预警能力，从而有效的降低水电厂体系在遭遇意外事件所造成的损失，在实际应用过程中具有一定的经济意义。

2.水电厂体系通过检修模块和虚拟检修模块对水电厂内部系统进行实时检测，及时解决水电厂体系中存在的问题，从而能够有效的提升水电厂的修复能力，达到防患未然的能力，满足水电厂体系在实际中的需求，虚拟检修模块能够对水电厂中存在的安全隐患进行多方案模拟，从而选取最佳方案实现水电厂体系的修复操作。

3.通过领域信息模型和数据信息交互口实现虚拟空间和物理空间之间的信号连接，实现物理空间数据的融合，实现数据孪生的仿真操作，利用虚拟空间内的系统对物理空间中的水电厂进行仿真分析，仿真分析的过程通过动态立体图形界面展示区进行展示，在虚拟空间中的系统进行仿真的过程中，通过AI分析操作对水电厂体系进行操控，实现水电厂智能化的运行，解决了现有水电厂监测能力低下的问题，通过数据孪生能够有效的提升水电厂体系在运行过程中的智能性，在实际应用过程中具有一定的进步意义。

4.通过对泄能尾水虚拟体进行实时监测，能够实现对物理空间中的设备运行环境、电力传输环境和体系发电环境进行分析，所述泄能尾水实体包括尾水净化程度和泄能尾水占比，根据泄能尾水占比能够检测到泄能尾水实体运行的状态，通过泄能尾水占比分析泄能尾水实体是否处于堵塞或者损坏的状态，能够快速预警泄能尾水实体所出现的问题，从而及时对水电厂体系内部的损坏进行修复。

附图说明

图1为一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统及架构方法中虚拟空间架构模块图。

图2为一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统及架构方法中领域信息模型和数据信息交互口架构模块图。

图3为一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统及架构方法中物理空间架构模块图。

图4为虚拟空间和物理空间通过领域信息模型和数据信息交互口传播数据的模块关系系。

图5为一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统的模块图。

图6为一种基于数字孪生的智能水电厂体系架构方法的流程框图。

图中：11、运行模块；12、发电调控模块；13、风险预警模块；14、故障诊断模块；15、检修模块；21、虚拟运行模块；22、虚拟发电调控模块；23、虚拟风险预警模块；24、虚拟故障诊断模块；25、虚拟检修模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1-图6，本发明实施例中，一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统，包括物理空间、领域信息模型和数据信息交互口、虚拟空间，通过物理空间、领域信息模型和数据信息交互口、虚拟空间实现数据孪生体系的构架，虚拟空间通过领域信息模型和数据信息交互口对物理空间进行仿真操作，所述虚拟空间包括水文感知系统、实时监测系统和智能更新系统，所述水文感知系统、实时监测系统和智能更新系统之间信号连接，所述实时监测系统对蓄能输水虚拟体、体系发电虚拟体和泄能尾水虚拟体进行检测，所述水文感知系统对水文虚拟体进行感知，所述智能更新系统对流程检测虚拟体进行更新，所述实时监测系统与蓄能输水虚拟体、体系发电虚拟体和泄能尾水虚拟体之间信号连接，所述水文感知系统和水文虚拟体之间信号连接，所述智能更新系统和流程检测虚拟体之间信号连接，利用智能更新系统及时对水电厂体系内所设置的系统进行更新，从而确保水电厂体系系统处于智能的条件下，所述领域信息模型和数据信息交互口包括数据终端、动态立体图形界面展示区、AI智能分析和操控区，所述数据终端与Al智能分析之间信号连接，AI分析经过数据终端传输的数据进行仿真，仿真之后的三维图经过动态立体图形界面展示区进行展示，所述物理空间包括传感器、蓄能输水实体、体系发电实体和泄能尾水实体，所述传感器与蓄能输水实体、体系发电实体和泄能尾水实体之间信号连接，所述蓄能输水实体包括水库引水、隧洞输水和设备导水，所述体系发电实体包括设备运行环境、电力传输环境和体系发电环境，通过对泄能尾水虚拟体进行实时监测，能够实现对物理空间中的设备运行环境、电力传输环境和体系发电环境进行分析，所述泄能尾水实体包括尾水净化程度和泄能尾水占比，根据泄能尾水占比能够检测到泄能尾水实体运行的状态，通过泄能尾水占比分析泄能尾水实体是否处于堵塞或者损坏的状态，从而能够快速预警泄能尾水实体所出现的问题，从而及时对水电厂体系内部的损坏进行修复，所述实时监测系统、数据终端和传感器之间信号连接。

需要说明的是，通过领域信息模型和数据信息交互口实现虚拟空间和物理空间之间的信号连接，实现数据孪生的仿真操作，利用虚拟空间内的系统对物理空间中的水电厂进行仿真分析，仿真分析的过程通过动态立体图形界面展示区进行展示，在虚拟空间中的系统进行仿真的过程中，通过AI分析操作对水电厂体系进行操控，实现水电厂智能化的运行，解决了现有水电厂监测能力低下的问题，通过数据孪生能够有效的提升水电厂体系在运行过程中的智能性，在实际应用过程中具有一定的进步意义。

所述智能水电厂体系还包括控制中心和数据孪生服务器，所述控制中心和数据孪生服务器之间信号连接，所述控制中心的内部包括运行模块11、发电调控模块12、风险预警模块13、故障诊断模块14和检修模块15，所述数据孪生服务器包括虚拟运行模块21、虚拟发电调控模块22、虚拟风险预警模块23、虚拟故障诊断模块24和虚拟检修模块25，所述运行模块11和虚拟运行模块21之间信号连接，所述发电调控模块12和虚拟发电调控模块22之间信号连接，所述风险预警模块13和虚拟风险预警模块23之间信号连接，所述故障诊断模块14和虚拟故障诊断模块24之间信号连接，所述检修模块15和虚拟检修模块25之间信号连接，所述运行模块11、发电调控模块12、风险预警模块13、故障诊断模块14和检修模块15之间信号连接，所述虚拟运行模块21、虚拟发电调控模块22、虚拟风险预警模块23、虚拟故障诊断模块24和虚拟检修模块25之间信号连接，水电厂体系通过检修模块15和虚拟检修模块25对水电厂内部系统进行实时检测，及时解决水电厂体系中存在的问题，从而能够有效的提升水电厂的修复能力，达到防患未然的能力，满足水电厂体系在实际中的需求，虚拟检修模块25能够对水电厂中存在的安全隐患进行多方案模拟，从而选取最佳方案实现水电厂体系的修复操作。

需要说明的是，通过数字孪生的方式构建智能水电厂体系，所设置的智能水电厂体系系统包括运行模块11、发电调控模块12、风险预警模块13、故障诊断模块14和检修模块15，且在数字孪生服务器中设置相对应的虚拟运行模块21、虚拟发电调控模块22、虚拟风险预警模块23、虚拟故障诊断模块24和虚拟检修模块25，利用数字孪生服务器中的虚拟运行模块21、虚拟发电调控模块22、虚拟风险预警模块23、虚拟故障诊断模块24和虚拟检修模块25对智能水电厂体系进行仿真，数字孪生服务器中的虚拟运行模块21能够对控制中心中运行模块11监测到的数据以及水电厂体系运行状态进行模拟，虚拟发电调控模块22对虚拟运行模块21模拟的数据信息进行分析，从而能够结合水电厂实际供电环境，实现发电调控模块12对机组出力进行调控，以便水电厂在满足供电的同时，能够实现绿色能源的消纳，满足新型电力系统的发展理念，虚拟故障诊断模块24根据运行模块11对虚拟运行模块21所传输的数据进行分析，控制虚拟风险预警模块23模拟预警，模拟预警经过分析之后，将预警信号传输到风险预警模块13进行报警处理，风险预警模块13和故障诊断模块14的设置能够对水电厂体系进行防护，提升水电厂内部的安全性能，且虚拟风险预警模块23和虚拟故障诊断模块24能够对水电厂内部实际发生的状况进行分析，对水电厂的实时状态进行防护，在数据孪生的基础上，对水电厂体系内发生的状况进行预警，从而便于防控人员及时采取救援的措施，有效的提升水电厂体系中对于意外事件的预警能力，从而有效的降低水电厂体系在遭遇意外事件所造成的损失，在实际应用过程中具有一定的经济意义。

一种架构方法，包括以下步骤：数据的获取，数据融合分析，系统的修复，仿真展示，二次分析，修复判断。

具体包括以下步骤：

S1：数据的获取，通过运行模块11获取实时监测到的数据；

S2：数据融合分析，数据终端对运行模块11接受到的数据基于领域信息模型进行融合后，再进行AI智能分析，在智能分析的过程中，采用深度学习和专家系统的方法实现水电厂体系的预警；

S3：系统的修复，利用深度学习和专家系统的分析，通过虚拟故障诊断模块24，对虚拟检修模块25进行调控，实现水电厂虚拟修复的过程；

S4：仿真展示，虚拟检修模块25通过动态立体图形界面展示区展示虚拟修复的状态；

S5：二次分析，利用Al智能分析中的专家系统再次对动态立体图形界面展示区展示的三维图形进行分析；

S6：修复判断，将通过三维图形分析到的信息与实际情况结合到一起，从而判断是否通过检修模块15实现系统的修复操作，当结合实际情况之后，发现分析的信息无法利用的时候，再次返回系统修复进行仿真展示以及二次分析，实现修复信息能够满足实际情况的需求。

本发明的工作原理是：

通过虚拟空间、领域信息模型和数据信息交互口以及物理空间架构成水电厂体系，在水电厂实体中包含蓄能输水实体、体系发电实体和泄能尾水实体，发电原料经过蓄能输水实体进行加工，加工之后的原料进入体系发电实体中进行发电，利用加工之后的原料进行发电的过程所产生的尾水经过泄能尾水实体排出，通过水电厂体系系统能够检测到尾水的净化程度以及尾水的排放占比，根据尾水净化程度能够判断尾水实体的进化效果，根据泄能尾水占比能够检测能源转化率，同时，水电厂体系系统能够对水库的引水、隧洞的输水以及设备导水的过程进行实时监测，且体系返发电中设备运行的环境、电力传输环境以及体系发电的环境进行实时监测，根据设备运行的环境、电力传输环境以及体系发电的环境分析水电厂体系系统运行的稳定性，物理空间中的运行数据通过传感器传输到领域信息模型和数据信息交互口中的数据终端中。

通过数据终端再将数据传输到虚拟空间中，虚拟空间中的蓄能输水虚拟体、体系发电虚拟体以及泄能尾水虚拟体对所收集到的数据进行水电厂体系仿真模拟，此时，通过数字孪生的方式构建的智能水电厂体系，所设置的智能水电厂体系系统包括运行模块11、发电调控模块12、风险预警模块13、故障诊断模块14和检修模块15，且在数字孪生服务器中设置相对应的虚拟运行模块21、虚拟发电调控模块22、虚拟风险预警模块23、虚拟故障诊断模块24和虚拟检修模块25，利用数字孪生服务器中的虚拟运行模块21、虚拟发电调控模块22、虚拟风险预警模块23、虚拟故障诊断模块24和虚拟检修模块25对智能水电厂体系进行仿真，数字孪生服务器中的虚拟运行模块21能够对控制中心中运行模块11监测到的数据以及水电厂体系运行状态进行模拟，虚拟发电调控模块22对虚拟运行模块21模拟的数据信息进行分析，从而能够结合水电厂实际供电环境，实现发电调控模块12对机组出力进行调控，以便水电厂在满足供电的同时，能够实现绿色能源的消纳，满足新型电力系统的发展理念，虚拟故障诊断模块24根据运行模块11对虚拟运行模块21所传输的数据进行分析，控制虚拟风险预警模块23模拟预警，模拟预警经过分析之后，将预警信号传输到风险预警模块13进行报警处理，风险预警模块13和故障诊断模块14的设置能够对水电厂体系进行防护，提升水电厂内部的安全性能，且虚拟风险预警模块23和虚拟故障诊断模块24能够对水电厂内部实际发生的状况进行分析，对水电厂的实时状态进行防护，在数据孪生的基础上，对水电厂体系内发生的状况进行预警，从而便于防控人员及时采取救援的措施，有效的提升水电厂体系中对于意外事件的预警能力，从而有效的降低水电厂体系在遭遇意外事件所造成的损失，在实际应用过程中具有一定的经济意义。

最后，由于数据终端与实时监测系统之间信号连接，因此，虚拟空间内的系统对物理空间中的水电厂进行仿真分析，在虚拟空间中的系统进行仿真的过程中，通过AI分析操作对水电厂体系进行操控，仿真分析的过程通过实时监测系统再次传输到领域信息模型和数据信息交互口中的数据终端处，数据终端将虚拟空间内分析的数据通过动态立体图形界面展示区进行展示，数据终端再次通过传感器控水电厂体系通过检修模块15对水电厂内部系统进行修复操作，及时解决水电厂体系中存在的问题，从而能够有效的提升水电厂的修复能力，达到防患未然的能力，满足水电厂体系在实际中的需求，虚拟检修模块25能够对水电厂中存在的安全隐患进行多方案模拟，从而选取最佳方案实现水电厂体系的修复操作，实现水电厂智能化的运行，解决了现有水电厂监测能力低下的问题，通过数据孪生能够有效的提升水电厂体系在运行过程中的智能性，在实际应用过程中具有一定的进步意义。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统，包括控制中心和数据孪生服务器，所述控制中心和数据孪生服务器之间信号连接，其特征在于，所述控制中心的内部包括运行模块(11)、发电调控模块(12)、风险预警模块(13)、故障诊断模块(14)和检修模块(15)，所述数据孪生服务器包括虚拟运行模块(21)、虚拟发电调控模块(22)、虚拟风险预警模块(23)、虚拟故障诊断模块(24)和虚拟检修模块(25)；

所述运行模块(11)和虚拟运行模块(21)之间信号连接，所述发电调控模块(12)和虚拟发电调控模块(22)之间信号连接，所述风险预警模块(13)和虚拟风险预警模块(23)之间信号连接，所述故障诊断模块(14)和虚拟故障诊断模块(24)之间信号连接，所述检修模块(15)和虚拟检修模块(25)之间信号连接，所述运行模块(11)、发电调控模块(12)、风险预警模块(13)、故障诊断模块(14)和检修模块(15)之间信号连接，所述虚拟运行模块(21)、虚拟发电调控模块(22)、虚拟风险预警模块(23)、虚拟故障诊断模块(24)和虚拟检修模块(25)之间信号连接；

还包括物理空间、领域信息模型和数据信息交互口和虚拟空间，所述虚拟空间包括水文感知系统、实时监测系统和智能更新系统，所述实时监测系统对蓄能输水虚拟体、体系发电虚拟体和泄能尾水虚拟体进行检测，所述水文感知系统对水文虚拟体进行感知，所述智能更新系统对流程检测虚拟体进行更新；

所述水文感知系统、实时监测系统和智能更新系统之间信号连接，所述实时监测系统与蓄能输水虚拟体、体系发电虚拟体和泄能尾水虚拟体之间信号连接，所述水文感知系统和水文虚拟体之间信号连接，所述智能更新系统和流程检测虚拟体之间信号连接；

所述领域信息模型和数据信息交互口包括数据终端、动态立体图形界面展示区、AI智能分析和操控区，所述数据终端与AI智能分析之间信号连接，AI分析经过数据终端传输的数据进行仿真，仿真之后的三维图经过动态立体图形界面展示区进行展示；

所述物理空间包括传感器、蓄能输水实体、体系发电实体和泄能尾水实体，所述传感器与蓄能输水实体、体系发电实体和泄能尾水实体之间信号连接；

所述蓄能输水实体包括水库引水、隧洞输水和设备导水，所述体系发电实体包括设备运行环境、电力传输环境和体系发电环境，所述泄能尾水实体包括尾水净化程度和泄能尾水占比，所述实时监测系统、数据终端和传感器之间信号连接;

基于领域信息模型及数字孪生的智能水电厂体系系统的架构方法，包括以下步骤：数据的获取，数据融合分析，系统的修复，仿真展示，二次分析，修复判断；具体包括以下步骤：

S1:数据的获取，通过运行模块(11)获取实时监测到的数据；

S2：数据融合分析，数据终端对运行模块(11)接受到的数据基于领域信息模型进行融合后，再进行AI智能分析，在智能分析的过程中，采用深度学习和专家系统的方法实现水电厂体系的预警；

S3：系统的修复，利用深度学习和专家系统的分析，通过虚拟故障诊断模块(24)，对虚拟检修模块(25)进行调控，实现水电厂虚拟修复的过程；

S4：仿真展示，虚拟检修模块(25)通过动态立体图形界面展示区展示虚拟修复的状态；

S5：二次分析，利用AI智能分析中的专家系统再次对动态立体图形界面展示区展示的三维图形进行分析；

S6：修复判断，将通过三维图形分析到的信息与实际情况结合到一起，从而判断是否通过检修模块(15)和虚拟检修模块(25)实现了系统的修复操作，当结合实际情况之后，发现分析的信息无法利用的时候，再次返回系统修复进行仿真展示以及二次分析，实现修复信息能够满足实际情况的需求。