數(shù)字孿生技術(shù)讓電網(wǎng)更智慧

蘇白

全息數(shù)字電網(wǎng)應(yīng)用了數(shù)字孿生技術(shù)，對(duì)真實(shí)電網(wǎng)進(jìn)行1∶1三維立體還原和數(shù)字化全景呈現(xiàn)。數(shù)字孿生技術(shù)，是指通過建立三維數(shù)字化模型，打通物理世界和數(shù)字世界，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合的復(fù)合技術(shù)。數(shù)字模型不僅可以與物理對(duì)象形態(tài)高度相似，還可以實(shí)現(xiàn)性能仿真，幾乎做到全要素映射。以全息數(shù)字電網(wǎng)為例，其定位精度達(dá)到厘米級(jí)，讓龐大復(fù)雜的電網(wǎng)及其細(xì)節(jié)都能夠被看見。巡檢人員足不出戶便可清晰立體地掌握電網(wǎng)周圍全貌，掌握現(xiàn)場工況。通過航跡自動(dòng)規(guī)劃、遇險(xiǎn)自動(dòng)規(guī)避等功能，無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)巡檢作業(yè)，完成一基桿塔巡檢僅需約6分鐘，比傳統(tǒng)人工巡檢效率提高4至6倍。

全息數(shù)字電網(wǎng)能顯著降低運(yùn)維成本和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提升工作效率，具有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。隨著全息數(shù)字電網(wǎng)的建成，自動(dòng)巡檢從小范圍擴(kuò)展到全部區(qū)域。目前，江蘇電網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無人機(jī)巡檢協(xié)同應(yīng)用與智能管控，可支持上千架無人機(jī)同時(shí)作業(yè)。2022年全年自動(dòng)巡檢作業(yè)量超過52萬架次，提前發(fā)現(xiàn)消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬處，嚴(yán)重缺陷發(fā)現(xiàn)率提升3倍。據(jù)估算，每年可以節(jié)約運(yùn)維成本約2億元。

作為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要試點(diǎn)，全息數(shù)字電網(wǎng)為我國乃至全世界通過數(shù)字技術(shù)提升電網(wǎng)安全運(yùn)行水平貢獻(xiàn)了新方案。全息數(shù)字電網(wǎng)相當(dāng)于一個(gè)高精度的三維數(shù)字“沙盤”，可在虛擬世界實(shí)現(xiàn)物理電網(wǎng)的仿真模擬推演，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對(duì)物理電網(wǎng)的狀態(tài)進(jìn)行分析和預(yù)判，有效提升安全隱患、線路故障的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)急處置能力，推動(dòng)電網(wǎng)從“被動(dòng)運(yùn)維”向“主動(dòng)運(yùn)維”轉(zhuǎn)變。比如，利用激光點(diǎn)云遙感成像技術(shù)建構(gòu)電網(wǎng)周邊區(qū)域三維場景，實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境變化；依托平臺(tái)模擬大風(fēng)雨雪冰凍天氣場景，提前研判氣象災(zāi)害對(duì)于鐵塔等設(shè)施的影響等。

作為基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化的新探索，全息數(shù)字電網(wǎng)應(yīng)用前景廣闊。比如，系統(tǒng)可將高精度三維地圖數(shù)據(jù)共享至光伏發(fā)電、風(fēng)電、水力、通信運(yùn)營鐵塔、輸油輸氣廊道等應(yīng)用領(lǐng)域。通過“數(shù)字電網(wǎng)+人工智能+AI算法+5G+北斗地圖導(dǎo)航”，人們可以在實(shí)時(shí)共享數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上找到最優(yōu)路徑，也可以在車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上看到充電網(wǎng)絡(luò)信息，為新能源汽車找到最佳充電位置，獲得更好的出行體驗(yàn)。

提高電網(wǎng)數(shù)字化水平是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求，也是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、促進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)需要。面對(duì)新形勢(shì)、新需求，不斷提升電網(wǎng)智能化水平，拓展新的應(yīng)用場景，定能確保電力穩(wěn)定供應(yīng)，更好滿足民生需求，更好服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局。