一种基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115940421A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211628323.6(22)申请日2022.12.17(71)申请人平高集团有限公司地址467001河南省平顶山市南环东路22号(72)发明人张一茗金喜洋谭盛武姚永其李得祥柏长宇刘满豪武艳蒙史超名张文涛段启超马栋良李少华王子聪刘虎腾朱振毅李智超罗帆(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119专利代理师韩天宝(51)Int.Cl.H02J13/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统(57)摘要本发明属于输变电技术领域，具体涉及一种基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统。本发明通过建立四层架构，利用模型层建立GIS区域、整间隔设备、部件三级模型；利用感知层获取在线监测、带电检测、巡检/巡视、运行以及运维信息、台账数据；平台层实现数据与部件的映射，利用感知层获得的数据、应用层数据完成设备状态分析、故障诊断以及运维策略的生成，并将相关指令发送给应用层相应执行系统；应用层用于实现设备运维、调度、生产、检修、培训以及巡检功能，实现对开关设备的智能运维。因此，本发明能够基于各种类型的数据实现对开关设备的综合判断，大大提高了对开关设备状态判断的准确性，同时利用三级模型，能够实现对运维部件快速、准确的定位。CN115940421ACN115940421A权利要求书1/1页1.一种基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统，其特征在于，该运维系统采用四层架构，包括有模型层、感知层、平台层和应用层；所述模型层用于建立GIS区域、间隔设备、部件三级模型；所述感知层用于获取在线监测、带电检测、巡检/巡视、运行以及运维信息、台账数据；所述平台层用于实现数据与部件的映射，完成设备状态分析、故障诊断以及运维策略的生成，并将相关指令发送给应用层相应执行系统；所述应用层用于设备运维、调度、生产、检修、培训以及巡检功能的执行，实现对开关设备的智能运维。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统，其特征在于，所述平台层在进行综合判断时，分别根据在线监测数据、运行数据判断开关设备是否存在故障，综合分析两种结果，若存在故障，则再根据该部件处的带电检测数据或巡检机器人数据进行辅助判断。3.根据权利要求1或2所述的基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统，其特征在于，所述的应用层还获取有备品备件管理数据，平台层在判断出开关设备有故障需要更换时，会调用备品备件管理数据实现对检修备品备件的调度。4.根据权利要求1或2所述的基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统，其特征在于，所述的应用层用于调度运检机器人和巡检机器人，平台层在判断出开关设备有故障时，通过应用层调用巡检机器人进行故障确认，并故障确认成功后调用运维机器人带备品备件进行更换。5.根据权利要求1或2所述的基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统，其特征在于，所述的应用层还用于对三级模型中各部件的运行状态进行展示。6.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统，其特征在于，所述的智能运维系统还包括有运维培训模块，该运维培训模块用于根据变电站、换流站或开关站模型创建对应的虚拟模型，并能够在虚拟模型中切换任意视角进行查看。7.根据权利要求6所述的基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统，其特征在于，所述的运维培训模块还用于生成虚拟巡视路线，并根据虚拟巡视路线在对应部件及传感器处查看设备概况、运行情况、一次负荷、告警信息、在线监测数据、设备的评价/评分数据。2CN115940421A说明书1/3页一种基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统技术领域[0001]本发明属于智能变电站技术领域，具体涉及一种基于数字孪生技术的开关设备智能运维系统。背景技术[0002]数字孪生技术是能源物联网发展的重要方向之一。国家电网要求加快国网云平台建设，推广网上电网等业务应用，打造数字孪生电网，加快推进电网向能源互联网升级。南方电网要求以数据为核心要素构建覆盖电网全过程与生产全环节的数字孪生电网，应对电力系统革命带来的挑战。数字孪生电网，通过“物理电网”和“虚拟电网”融合，用数字化技术感知、理解和优化现实世界电力设备，将基础设施和数字化建设紧密结合起来，在云端实现电力设备三维全息场景的全景监视、多维业务系统融合和空间视野赋能交互的完整闭环，从而显著提升电力设备数字化、智能化水平。[0003]为保障电网的安全可靠运行，提升电网运检水平，电网公司大力开展电网智慧运检技术研究和示范建设。目前，对换流站、变电站、开关站等场所，主要利用配备带电检测、在线检测、智能巡检机器人、视频摄像头等设备，实现了实时状态