江苏首座220千伏全景感知数字孪生变电站在苏州上线试运行

中国江苏网讯 变电站场景三维1:1数字可视化还原、一键操控机器人自动巡视、人工智能自动分析……3月1日，国网苏州供电公司主导研发的数字孪生变电站系统正式上线试运行。

近年来，随着大数据、云计算、物联网、人工智能与区块链等新一代数字技术的发展与应用，以数字化驱动变革与发展已经成为世界性的主题。

数字孪生电网是我国新型电力系统建设的重要试点，对于加快电网数字化转型，以数字技术提升电网可描述、可控制能力，有效支撑新型电力系统建设和提升电力保供能力具有重要意义。

2022年3月，国网苏州供电公司启动数字孪生变电站系统建设工作，开启电网数字化转型又一探索。目前，220千伏郭巷变的数字化“分身”——郭巷变数字孪生变电站已在该系统上线，这也是全省首座220千伏全景感知数字孪生变电站。

“数字孪生变电站，简单来说就是实体变电站在数字空间中的三维模型，它不仅能看到实体变电站的所有实时数据和历史台账，还能通过数据交互和应用开发，实现变电运检业务的数字化、智能化升级。”国网苏州供电公司变电运维中心党总支书记周涛介绍。该公司采用三维激光点云精细化建模技术，对郭巷变全站862个主辅消设备、地下隐蔽工程等物理实体进行了三维数字建模，它就像实体变电站的孪生兄弟，在数字空间中1:1立体还原了实体变电站的全貌，精度达到毫米级。

数字孪生变电站系统的作用不只是对实体变电站的数字化呈现，更是通过虚拟和现实的数据交互，辅助运维人员远程开展日常运检业务。国网苏州供电公司充分发挥企业级实时量测中心和数据中台数据贯通优势，打破了设备资产管理系统（PMS）、电网调度控制系统（D5000）、辅助设备监控系统、在线监测系统、机器人管理系统、智能巡视集中监控系统等六大生产管理系统的数据壁垒，开发数据接口32个，实时采集变电站设备运行数据，模型与变电站真实状态完全同步，全景感知变电站运行工况，实现对变电站的全生命周期的精益管理。

“我们可以通过数字孪生变电站系统，远程查看站内设备的台账以及实时电压、电流、温湿度等主辅设备信息，实时监测变电站运行状况，就如同查看实体变电站一样。”国网苏州供电公司变电运维中心西南片区变电运维班副班长谢潇磊说。目前，国网苏州供电公司已结合生产现场实际工作需求，开发设计了设备管理、辅助设备监测、智能巡视、实景视频、远程踏勘、安全管控等应用功能，全面提升变电站智慧运检水平。

该系统具备远程智能巡视和视频摄像“无死角”抓取功能。工作人员一键下达整站或指定设备的智能巡视任务，并结合人工智能自动研判安全隐患，同时点击全站任意位置，工作人员还可以快速定位和调用周边摄像头，指哪看哪，实时查看站内实景画面。

“我们平均每人每天要巡视3个变电站，以往依靠人工现场巡检，两人一组，至少要一个半小时才能完成一个变电站的日常巡视工作。”谢潇磊表示，如果遇到变电站距离远、天气恶劣等情况，时间还要更长，通过数字孪生变电站系统进行远程巡视，运维人员只需要3分钟左右，即可在线安排机器人自动完成例行巡视工作，工作效率至少能提升90%。

此外，得益于三维模型的数字化优势，工作人员还可以对设备高度、安全距离等进行精准空间测距，特别在大型施工作业中，通过对特种车辆开展行进路线预演，系统能够智能识别与站内引线、设备的距离，工作人员足不出户完成现场查勘，大大提高运检工作效率。

接下来，国网苏州供电公司还将继续优化数字孪生变电站系统功能，引入北斗定位、大数据分析等技术，迭代和开发作业安全管控、图像自动识别、设备状态评价等高级应用，同时基于数据基础底座和孪生平台，探索一键顺控等仿真、推演场景，全面推进苏州数字电网建设。（朱清华 徐国栋 谢鹏）