導(dǎo)語
變壓器是水電站電力系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備之一。目前，當(dāng)變壓器出現(xiàn)疑似缺陷等故障問題時，一般采用人為開展碎片式數(shù)據(jù)收集分析的方式進行研究檢查，無法系統(tǒng)、及時、全面的進行設(shè)備健康評價、故障預(yù)測和智能診斷。捷瑞數(shù)字攜手國內(nèi)某大型電站打造主變壓器數(shù)字孿生體，以數(shù)字孿生、虛擬仿真技術(shù)賦能變壓器的巡檢維護，提升變壓器運維管理水平，實現(xiàn)變壓器由“傳統(tǒng)人工運檢”向“智能數(shù)字驅(qū)動”的管控轉(zhuǎn)型。
國內(nèi)某大型電站主變壓器數(shù)字孿生體項目，創(chuàng)新性地將變壓器綜合監(jiān)測、數(shù)字孿生、虛擬仿真技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)電站主變壓器的高精度數(shù)字孿生建模，并對電站中多維度數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、分析預(yù)警，以數(shù)據(jù)驅(qū)動變壓器運維，構(gòu)建“狀態(tài)感知、主動預(yù)警、智能診斷”的變壓器智能化運維平臺，實現(xiàn)了變壓器由“傳統(tǒng)人工運檢”向“智能數(shù)字驅(qū)動”的管控轉(zhuǎn)型，為設(shè)備集約化管理提供了全面、實時、精準(zhǔn)的決策依據(jù)。
感知監(jiān)測
多維感知 數(shù)據(jù)融合
電站主變壓器數(shù)字孿生體配置了油中溶解氣體、機械振動、鐵芯/夾件電流、局部放電、直流偏磁等諸多感知單元，從電、熱、力等多維度監(jiān)測變壓器實時運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)主變壓器宏觀狀態(tài)和微觀信息的全景式動態(tài)監(jiān)測，提升巡檢效率和準(zhǔn)確性。
狀態(tài)評估
智能診斷 趨勢預(yù)警
基于機器學(xué)習(xí)算法對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行跨維度關(guān)聯(lián)分析，當(dāng)參數(shù)異常時，系統(tǒng)可快速定位故障類型并智能推送合適的處置方案；同時針對繞組溫度、油色譜等關(guān)鍵參量，利用智能診斷和數(shù)據(jù)融合技術(shù)進行動態(tài)趨勢預(yù)測，實現(xiàn)從“被動響應(yīng)”到“主動防御”的轉(zhuǎn)變。
模型驅(qū)動
三維可視 教學(xué)應(yīng)用
·場景建模:以電站為原型構(gòu)建1:1虛擬場景，實現(xiàn)變壓器及相關(guān)設(shè)備真實使用場景的虛擬還原，并支持內(nèi)外巡檢路徑漫游，取代傳統(tǒng)人工巡檢方式，節(jié)省人力成本，提高巡檢效率。
·結(jié)構(gòu)透視:采用透明化渲染技術(shù)，移除或透視變壓器外殼部分，實現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布、絕緣油流動狀態(tài)等內(nèi)部動態(tài)展示，讓運維人員更加直觀地了解變壓器內(nèi)部構(gòu)造與運行原理。
·拆解教學(xué):將主變壓器分解為六大核心部件，配套交互式拆裝動畫，實現(xiàn)變壓器主要部件的虛擬化拆解和安裝，方便運維人員深入了解變壓器結(jié)構(gòu)組成、部件特性、工藝流程及注意事項，為運維人員的技能培養(yǎng)提升及變壓器檢修策略制定提供了更加科學(xué)的技術(shù)支撐。
仿真分析
數(shù)據(jù)驅(qū)動 智能分析
主變壓器數(shù)字孿生體系統(tǒng)內(nèi)置基于原始設(shè)計的不同工況下磁場、電場、短路力沖擊和溫度場等仿真算法模型，可以基于實際運行數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真引擎，通過色溫梯度等方式直觀呈現(xiàn)設(shè)備在極端工況下的電磁特性，實現(xiàn)三維電磁場分布模擬、磁-熱-力多場耦合分析等，實現(xiàn)了變壓器由“傳統(tǒng)人工運檢”向“智能數(shù)字驅(qū)動”的管控轉(zhuǎn)型。
該電站主變壓器數(shù)字孿生體項目還通過預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)交互接口，構(gòu)建起開放兼容的能源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，后續(xù)可實現(xiàn)與電站其他管理平臺的無縫對接，打破傳統(tǒng)運維系統(tǒng)的數(shù)據(jù)孤島，為設(shè)備全生命周期管理提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)底座。其核心模型與仿真分析算法，更具備跨電站、跨設(shè)備類型的快速移植能力，為后續(xù)電站的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制、可擴展的技術(shù)支持。
電站主變壓器數(shù)字孿生體項目的落地，是水電裝備智能化運維領(lǐng)域在技術(shù)應(yīng)用與模式創(chuàng)新上出的重要實踐探索，捷瑞數(shù)字更是通過該項目積累了豐富的跨學(xué)科技術(shù)整合能力與行業(yè)實踐經(jīng)驗。未來，捷瑞數(shù)字將持續(xù)深耕多領(lǐng)域的數(shù)字孿生技術(shù)研發(fā)，推動更多行業(yè)從“經(jīng)驗驅(qū)動”向“數(shù)據(jù)智能驅(qū)動”變革，為數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級注入創(chuàng)新動能。
伏鋰碼云平臺
數(shù)字孿生驅(qū)動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺
伏鋰碼云平臺是國家工信部認(rèn)定的服務(wù)型制造示范平臺，致力于通過數(shù)字技術(shù)，有效助力企業(yè)立足制造、融入服務(wù)，提高企業(yè)制造效能和產(chǎn)品服務(wù)能力，重塑制造業(yè)價值鏈，推動制造企業(yè)向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。
平臺包含J3D數(shù)字孿生開發(fā)平臺、RBI商業(yè)智能開發(fā)平臺、模型智能輕量化平臺和應(yīng)用低代碼開發(fā)平臺，支持Web數(shù)字孿生、數(shù)字決策應(yīng)用在線開發(fā)。同時，平臺搭建了一個開放的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)體系，涵蓋物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)平臺、數(shù)字孿生應(yīng)用開發(fā)、算法服務(wù)等一系列產(chǎn)品和技術(shù)解決方案，打造資源富集、信息共享、合作共贏的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，從數(shù)字化營銷、數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)字化管控三個維度，助力企業(yè)全價值鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。
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