CN115457211A - 基于数字孪生的变电站管理方法及系统 - Google Patents

基于数字孪生的变电站管理方法及系统 Download PDF

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CN115457211A CN202211159031.2A CN202211159031A CN115457211A CN 115457211 A CN115457211 A CN 115457211A CN 202211159031 A CN202211159031 A CN 202211159031A CN 115457211 A CN115457211 A CN 115457211A
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digital twin
substation
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胡金磊
王文博
黄石华
黎阳羊
赖家文
赖俊驹
章敏
麦卫华
王伟
邱健文
应丽云
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Abstract

本发明公开了基于数字孪生的变电站管理方法及系统。方法包括：确定数字孪生变电站的模型信息；根据所述模型信息，构建变电站的数字孪生模型；获取所述变电站的运维数据；根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。本发明提供的方案通过开发数字孪生电网关键技术，自动化设备部署、数据搜集和分析流程，提升工作人员的工作效率，保障电站正常健康运作。

Description

基于数字孪生的变电站管理方法及系统
技术领域
本发明涉及数字孪生技术领域，尤其涉及基于数字孪生的变电站管理方法及系统。
背景技术
随着现今电网的发展及用电需求的高速增长，对于电网的安全性和质量的要求越来越高，面对已建成的庞大电力网络，如何有效的进行管理、检修与维护、以保证电网的正常运行，确保电力的安全输送，亦显得更加重要。
目前，对于变电站的管理主要依赖于工作人员通过变电站运行中产生的运维数据进行人工分析，并根据分析结果对变电站进行管理。
然而这样的管理方式依赖于工作人员的工作经验，导致劳动重复率高及工作量大，制约了工作人员数据处理效率。因此，需要一种方法来提升工作人员的工作效率，保障变电站正常健康运作。
发明内容
本发明提供了一种…发明名称，以解决目前对变电站进行管理由于采用人工管理方式而导致的工作效率较低的问题。
根据本发明的一方面，提供了基于数字孪生的变电站管理方法，包括：
确定数字孪生变电站的模型信息；
根据所述模型信息，构建变电站的数字孪生模型；
获取所述变电站的运维数据；
根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。
可选的，所述确定数字孪生变电站的模型信息，包括：
根据所述变电站的BIM信息建立三维模型；
确定所述BIM信息的标准分类编码；
确定所述BIM信息的交换标准；
将所述三维模型、所述标准分类编码和所述交换标准作为所述模型信息。
可选的，所述根据所述变电站的BIM信息建立三维模型，包括：
根据所述BIM信息进行工作场景三维可视化处理；
将所述变电站的台账数据导入所述工作场景；
在所述工作场景中设置虚拟智能巡检，得到所述三维模型。
可选的，在所述构建变电站的数字孪生模型之后，该方法还包括：
通过几何转换、渲染处理和遮挡剔除对所述数字孪生模型进行轻量化处理，其中，所述几何转换，包括参数化几何描述和三角化几何描述；所述渲染处理，包括多重LOD处理；所述遮挡剔除包括减少渲染单元数量和批量绘制。
可选的，所述获取所述变电站的运维信息，包括以下方式中的一种或多种：
根据运维数据的刷新周期获取所述变电站的运维数据；
通过预设的设备状态评估系统获取所述变电站的运维数据；
通过预设的传感器获取所述变电站的运维数据。
可选的，所述根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理，包括：
对所述运维数据进行数据预处理；
对预处理后的所述运维数据进行数据挖掘，得到数据挖掘结果；
根据所述数据挖掘结果，通过所述数字孪生模型建立设备性能状态评价体系，并根据由所述性能状态评价体系得到的设备性能状态对所述变电站进行管理。
可选的，所述设备性能状态，包括综合监测、变压器监测、避雷器监测、断路器监测和系统参数设置。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于数字孪生的变电站管理系统，包括：
模型信息确定单元，用于确定数字孪生变电站的模型信息；
孪生模型构建单元，用于根据所述模型信息，构建变电站的数字孪生模型；
运维数据获取单元，用于获取所述变电站的运维数据；
运维数据处理单元，用于根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的基于数字孪生的变电站管理方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的基于数字孪生的变电站管理方法。
本发明实施例的技术方案，通过确定数字孪生变电站的模型信息，根据模型信息，构建变电站的数字孪生模型；获取所述变电站的运维数据并根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。本发明提供的方案通过开发数字孪生电网关键技术，自动化设备部署、数据搜集和分析流程，提升工作人员的工作效率，保障电站正常健康运作。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种基于数字孪生的变电站管理方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种模型信息确定方法的流程图；
图3为本发明实施例三提供的一种运维数据处理方法的流程图；
图4为本发明实施例四提供的一种基于数字孪生的变电站管理系统的结构示意图；
图5是实现本发明实施例的基于数字孪生的变电站管理方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种基于数字孪生的变电站管理方法的流程图，本实施例可适用于对变电站进行管理的情况，该方法可以由基于数字孪生的变电站管理系统来执行，该基于数字孪生的变电站管理系统可以采用硬件和/或软件的形式实现，该基于数字孪生的变电站管理系统可配置于计算机中。如图1所示，该方法包括：
S110、确定数字孪生变电站的模型信息。
其中，数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体，构建一个“数字孪生体”，来实现对难以直接观测的设备的控制以及应急情况的处理，并借助历史数据、实时数据以及算法模型等，模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段；数字孪生是一种科学方法，一种利用数字化、人工智能、机器视觉、物联网等先进技术来管理、监测、保障设备和系统的正常，稳定，高效运行的科学方法。
模型信息为构建数字孪生模型所需要的相关信息，比如变电站的建筑、环境、终端、设备及其对应的数据信息，通过建立数字孪生模型来构建变电站对应的虚拟空间，以通过数字孪生模型来模拟变电站的运行，并根据运行情况进行管理。
S120、根据所述模型信息，构建变电站的数字孪生模型。
其中，把建筑与环境、设施、智能终端、设备等与对应的模型信息相匹配并建立三维模型，从而得到设备全景视图、设施全景视图、终端全景视图、数据交互应用和数字化融合档案，所述数字孪生信息可视化内容包括基本信息、巡检信息、定检信息、监测信息和评估报告。
S130、获取所述变电站的运维数据。
其中，运维数据的获取可以通过构建变电站的数字孪生模型与设备运维的关键数据(红外、局放、绝缘电阻等)信息交换和集成技术，通过特定方式获取变电站的运维数据。
S140、根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。
其中，通过将运维数据整合到数字孪生模型中统一管理和利用，展示并提供诸如运行故障报警、设备信息查询、设备报修及计划性维护等管理功能，同时也可帮助变电运维班组对运行数据进行深度挖掘；通过变电站仿真技术整合环境监控、动力监测、检修辅助、运行辅助、资产全寿命周期管理、智能视频管理。
本发明实施例的技术方案，通过确定数字孪生变电站的模型信息，根据模型信息，构建变电站的数字孪生模型；获取所述变电站的运维数据并根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。本发明提供的方案通过开发数字孪生电网关键技术，自动化设备部署、数据搜集和分析流程，提升工作人员的工作效率，保障电站正常健康运作。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种模型信息确定方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行进一步解释说明。如图2所示，该方法包括：
S210、根据所述变电站的BIM信息建立三维模型。
其中，根据所述变电站的BIM信息建立三维模型包括：根据所述BIM信息进行工作场景三维可视化处理；将所述变电站的台账数据导入所述工作场景；在所述工作场景中设置虚拟智能巡检，得到所述三维模型。
场景三维可视化处理：基于BIM的变电站三维仿真建模和虚拟现实技术，通过动态渲染，在BIM三维可视化管理环境中采用逐级放大进入方式，实现变电站站内场景，站内设备，室内场景，室内设备全三维浏览和全鼠标操作。
台账数据导入：基于BIM的变电站全生命周期智能运维平台，将现有的设备台账数据与三维场景中的设备相对应，通过选择三维空间中的设备可以直接调阅台账信息；平台实现实时监控，应用数据关联、模型算法、大数据等技术实现多层次主动预警体系；基于空间实景，生产数据、历史信息、监控信息等全局展示和掌控；平台实现变电站运维数据中心、资源集成，多维异构数据共享，可视化集群管理、分布应用、双向流动，同时提供数据/机理模型、深度挖掘、业务流程解析，提高全生命周期运维管理与智能决策支持。
虚拟智能巡检：智能变电站利用机器人代替人工巡视，可以进行变电站全天候、全方位、全自动智能巡检，将机器人系统纳入基于BIM的变电站全生命周期智能运维平台进行监管。
S220、确定所述BIM信息的标准分类编码。
具体的，首先对对庞杂的工程资料和信息进行过滤梳理，还要将工程实体结构拆分成满足BIM应用需求的模型构件，接着对拆分好的构件先按照相关规范进行分类并编码，最后对分类好的信息按照一定规则进行编码。
制定变电站BIM标准分类编码可分为：分类方法：线分类法(又名树状结构分类法，它将要分类的对象按其所选择的若干个属性或特征，按最稳定本质属性逐次地分成相应的若干层类目，并排列成一个树状的逐级展开的分类体系)、面分类法(将所选定的分类对象的若干属性或特征视为“面”，每个“面”中又可分成彼此独立的若干个类目，排列成一个由若干个面构成的平行分类体系。使用时，根据需要将这些“面”中类目组合在一起，形成一个复合类目)、混合分类法(利用线分类法和面分类法的优缺点，综合使用)；编码方法：层次码(能清楚表示分类对象的类别，代码本身有严格的隶属关系，同时各层代码在分类上具有一定的含义)、组合码(由两个或两个以上完整的、独立的代码组成，使用范围较广；它可由数字、字母或系列符号(如文字)等复合而成；不同“面”的类目组合在一起时推荐采用“/”，“+”，“<”，“>”连接；对于单个面，表示多个类目用“/”连接；对于多个面，面与面之间的类目组合用“+”连接；“>”和“<”用法跟“+”一样，但侧重强调的是符号开口方向的一侧)、复合码(将上述层次码和组合码互相融合使用；除了结构构造有所不同外，其具有与层次码和组合码完全相同的性质和特点)。
S230、确定所述BIM信息的交换标准。
其中，所述BIM信息的交换标准以大数据库形式呈现，可由BIM模型汇入COBie的字段，在BIM生命周期过程中，由COBie的数据格式纪录模型内各对象的属性列表，可由Revit或是其他BIM绘图软件所完成的模型组件，依各生命周期所填入属性信息于模型组件中，后续导出于Excel格式中以完成清单列表，利用BIM的对象、属性与可编码呈现特性。
COBie的最大好处之一是在创作工具以及计算机辅助设施管理(CAFM)和计算机化维护管理系统(CMMS)中的支持不断增加，目的在于提升信息于工程生命周期的传递效率，加强信息在设计方与施工方的撷取，并提供给设施营运维护端作使用，达到资产管理的目的。
S240、将所述三维模型、所述标准分类编码和所述交换标准作为所述模型信息。
在本发明实施例二中，在所述构建变电站的数字孪生模型之后，该方法还包括：
通过几何转换、渲染处理和遮挡剔除对所述数字孪生模型进行轻量化处理，其中，所述几何转换，包括参数化几何描述(用多个参数来描述一个几何体，就称之为参数化几何描述。通过参数化方式描述单个构件的几何信息可以对其轻量化)和三角化几何描述(用多个三角形来描述一个几何体，通过三角面片、相似性算法减少图元等方式对模型进行几何优化转换)；所述渲染处理，包括多重LOD处理；所述遮挡剔除包括减少渲染单元数量和批量绘制。
通过上述处理能有效减少图元数量，尤其在基础工程、结构工程、钢结构工程等领域，能大幅度减少图元数量，轻量化效果相当明显；变电站电器设备，重复性高，采用相似性算法能有效减少图元数量，轻量化效果将非常明显；多重LOD用不同级别的几何体来表示物体，距离越远加载的模型越粗糙，距离越近加载的模型越精细，从而在不影响视觉效果的前提下提高显示效率并降低存储；遮挡剔除是将无法投射到人眼视锥中的物体裁剪掉，从而带来显示效率上的提升；遮挡剔除技术是在场景绘制中剔除当前视点下被遮挡的对象、只绘制最前面的对象，从而达到提升性能的目的；批次绘制可以预先处理，形成静态的批次，或者绘制每帧时进行动态调整，这时称为动态批次合并。有时也结合动态和静态的批次合并策略，达到渲染流畅度的提升。
在本发明实施例二中，所述获取所述变电站的运维信息，包括以下方式中的一种或多种：
根据运维数据的刷新周期获取所述变电站的运维数据；
其中，以运维数据的刷新周期作为主分类标准进行运维大数据类型划分，分为固有数据、动态数据和随机数据，再以设备类型、采集方式等进行细分。
通过预设的设备状态评估系统获取所述变电站的运维数据；
其中，所述设备状态评估系统可分为：A、数据预处理(基于高维度数据开展，通过特征选取、分布结构等初步发现数据规律并进行标准化等数据转换)；B、数据挖掘(数据挖掘主要针对设备不同状态下的运维数据、电网运行状况和气象数据等多源异构多维数据进行整合，然后根据业务需求建立模型综合开展关联性、相关性、分类判断和预测分析，最终输出分析结果)；C、状态评估决策(根据数据挖掘输出结果，建立设备性能状态评价体系，分性能分等级区分设备性能状态。结合当前甚至未来的设备状态、电网运行状态和气象因素进行预警，为调整设备运维策略提供可靠指导)。
通过预设的传感器获取所述变电站的运维数据。
其中，可以通过多传感器数据融合技术获取运维数据。多传感器数据融合技术，其中使用传感器融合技术的目的主要有三类：获得全局性的认知、细化探测颗粒度、实现安全冗余；传感器融合的体系结构，按照融合的方式分为三种：集中式、分布式、混合式；对于传感器的融合方案可分为数据级融合、特征级融合和决策级融合。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种运维数据处理方法的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：
S310、对所述运维数据进行数据预处理。
运维数据类型指的是以运维数据的刷新周期作为主分类标准进行运维大数据类型划分，分为固有数据、动态数据和随机数据，再以设备类型、采集方式等进行细分；通过此种数据类型划分、采集方式，可使得运维数据更加的具有识别性，以保证系统能够准确识别这些数据，实现准确监测的效果。
S320、对预处理后的所述运维数据进行数据挖掘，得到数据挖掘结果。
数据挖掘基本流程大致可分为6大模块，分别是业务理解、数据理解、数据准备、建立模型、模型评估和应用改进；业务理解即确定目标和明确分析需求；数据理解即数据收集和数据清洗，其中数据收集所抽取数据必须能够正确反映业务需求，否则所得到的分析结论将会无效化甚至误导化，数据清洗作用为“去噪”和“补全”，剔除原始数据中的坏数据和拟合缺失数据；数据准备即探索数据内部规律和数据转换，如归一化、标准化等；建立模型即综合考虑业务需求目标，选择全局最优的模型；模型评估即根据评价标准对所建模型的精度、效率和通用性进行客观评估，然后基于评估结果判断所建模型是否满足业务需求；应用改进即将模型应用于业务实践，切实解决业务需求，挖掘数据的最大价值，同时基于应用情况及时跟踪改进现有模型，以达到模型优化的目标。
S330、根据所述数据挖掘结果，通过所述数字孪生模型建立设备性能状态评价体系，并根据由所述性能状态评价体系得到的设备性能状态对所述变电站进行管理。
设备状态评估系统的整体框架主要分为数据预处理、数据挖掘、状态评估决策等三大部分。数据预处理通过数据清洗提高数据质量，从而使数据挖掘更有效；数据挖掘主要针对设备不同状态下的运维数据、电网运行状况和气象数据等多源异构多维数据进行整合，然后根据业务需求建立模型综合开展关联性、相关性、分类判断和预测分析，最终输出分析结果；根据数据挖掘输出结果，建立设备性能状态评价体系，分性能分等级区分设备性能状态。
在本发明实施例三中，所述设备性能状态，包括综合监测、变压器监测、避雷器监测、断路器监测和系统参数设置。
其中，设备性能状态可以通过在数字孪生模型中建立的基于BIM的变电站全生命周期智能运维平台来实现，平台可分为：A、综合监测：分为设备状态列表和综合预报警两部分；B、变压器监测：分为局部放电监测、油中气体监测两部分；C、避雷器监测：避雷器用于保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏；D、断路器监测：包括断路器机械特性监测和SF6绝缘气体监测；E、系统参数设置：在该模块下，可以分别对系统预报警的参数和变电站设备管理进行设置。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种基于数字孪生的变电站管理系统的结构示意图。如图4所示，该系统包括：
模型信息确定单元410，用于确定数字孪生变电站的模型信息；
孪生模型构建单元420，用于根据所述模型信息，构建变电站的数字孪生模型；
运维数据获取单元430，用于获取所述变电站的运维数据；
运维数据处理单元440，用于根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。
在本发明实施例四中，模型信息确定单元410，用于执行：
根据所述变电站的BIM信息建立三维模型；
确定所述BIM信息的标准分类编码；
确定所述BIM信息的交换标准；
将所述三维模型、所述标准分类编码和所述交换标准作为所述模型信息。
在本发明实施例四中，模型信息确定单元410，在执行所述根据所述变电站的BIM信息建立三维模型时，具体执行：
根据所述BIM信息进行工作场景三维可视化处理；
将所述变电站的台账数据导入所述工作场景；
在所述工作场景中设置虚拟智能巡检，得到所述三维模型。
在本发明实施例四中，模型信息确定单元410，在执行所述构建变电站的数字孪生模型之后，还用于执行：
通过几何转换、渲染处理和遮挡剔除对所述数字孪生模型进行轻量化处理，其中，所述几何转换，包括参数化几何描述和三角化几何描述；所述渲染处理，包括多重LOD处理；所述遮挡剔除包括减少渲染单元数量和批量绘制。
在本发明实施例四中，运维数据获取单元430，用于通过以下方式中的一种或多种获取运维数据：
根据运维数据的刷新周期获取所述变电站的运维数据；
通过预设的设备状态评估系统获取所述变电站的运维数据；
通过预设的传感器获取所述变电站的运维数据。
在本发明实施例四中，运维数据处理单元440，用于执行：
对所述运维数据进行数据预处理；
对预处理后的所述运维数据进行数据挖掘，得到数据挖掘结果；
根据所述数据挖掘结果，通过所述数字孪生模型建立设备性能状态评价体系，并根据由所述性能状态评价体系得到的设备性能状态对所述变电站进行管理。
在本发明实施例四中，所述设备性能状态，包括综合监测、变压器监测、避雷器监测、断路器监测和系统参数设置。
本发明实施例所提供的基于数字孪生的变电站管理系统可执行本发明任意实施例所提供的基于数字孪生的变电站管理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如基于数字孪生的变电站管理方法。
在一些实施例中，基于数字孪生的变电站管理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的基于数字孪生的变电站管理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行基于数字孪生的变电站管理方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.基于数字孪生的变电站管理方法，其特征在于，包括：
确定数字孪生变电站的模型信息；
根据所述模型信息，构建变电站的数字孪生模型；
获取所述变电站的运维数据；
根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定数字孪生变电站的模型信息，包括：
根据所述变电站的BIM信息建立三维模型；
确定所述BIM信息的标准分类编码；
确定所述BIM信息的交换标准；
将所述三维模型、所述标准分类编码和所述交换标准作为所述模型信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述变电站的BIM信息建立三维模型，包括：
根据所述BIM信息进行工作场景三维可视化处理；
将所述变电站的台账数据导入所述工作场景；
在所述工作场景中设置虚拟智能巡检，得到所述三维模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述构建变电站的数字孪生模型之后，进一步包括：
通过几何转换、渲染处理和遮挡剔除对所述数字孪生模型进行轻量化处理，其中，所述几何转换，包括参数化几何描述和三角化几何描述；所述渲染处理，包括多重LOD处理；所述遮挡剔除包括减少渲染单元数量和批量绘制。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述变电站的运维信息，包括以下方式中的一种或多种：
根据运维数据的刷新周期获取所述变电站的运维数据；
通过预设的设备状态评估系统获取所述变电站的运维数据；
通过预设的传感器获取所述变电站的运维数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理，包括：
对所述运维数据进行数据预处理；
对预处理后的所述运维数据进行数据挖掘，得到数据挖掘结果；
根据所述数据挖掘结果，通过所述数字孪生模型建立设备性能状态评价体系，并根据由所述性能状态评价体系得到的设备性能状态对所述变电站进行管理。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备性能状态，包括综合监测、变压器监测、避雷器监测、断路器监测和系统参数设置。
8.基于数字孪生的变电站管理系统，其特征在于，包括：
模型信息确定单元，用于确定数字孪生变电站的模型信息；
孪生模型构建单元，用于根据所述模型信息，构建变电站的数字孪生模型；
运维数据获取单元，用于获取所述变电站的运维数据；
运维数据处理单元，用于根据所述运维数据，通过所述数字孪生模型对所述变电站进行管理。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的基于数字孪生的变电站管理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的基于数字孪生的变电站管理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116451317A (zh) * 2023-03-30 2023-07-18 北京构力科技有限公司 一种建筑运维方法、装置、设备及存储介质
CN117892535A (zh) * 2024-01-19 2024-04-16 国网上海市电力公司 输变电工程数字孪生交互式设计方法及系统

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