一种变电站数字孪生体的快速构建方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114202616A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111503939.6(74)专利代理机构武汉天力专利事务所42208(22)申请日2021.12.10代理人吴晓颖(71)申请人国网冀北电力有限公司经济技术研(51)Int.Cl.究院G06T17/00(2006.01)地址100038北京市海淀区羊坊店东路21G06F30/12(2020.01)号院1号楼7层701室G06F16/13(2019.01)申请人北京京研电力工程设计有限公司国家电网有限公司(72)发明人郭嘉袁敬中谢景海杨有行姜宇苏东禹孙密何曦陈雨楠王少荣张立斌韩锐高杨许颖吕科肖巍敖翠玲傅守强付玉红陈蕾张金伟李栋梁刘沁哲赵旷怡王守鹏陈翔宇刘素伊许芳王畅杨林田镜伊肖林刘洪雨权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称一种变电站数字孪生体的快速构建方法(57)摘要本发明属于电力系统数字化领域，具体涉及一种变电站数字孪生体的快速构建方法，包括以下步骤：S1，建立变电站数字孪生体的土建设施和电气设备三维模型库；S2，依据目标变电站设计图纸将变电站土建设施和各电气设备拆分为功能单元结构，采集目标变电站各功能单元结构的数据集；S3，用变电站数字孪生体的土建设施和电气设备三维模型库，以及目标变电站各功能单元结构的数据集，构建目标变电站数字孪生体的描述文件；S4，根据目标变电站数字孪生体的描述文件，调用土建设施和电气设备模型库快速生成目标变电站的数字孪生体。本发明方法能够实现变电站数字孪生体的快速构建，提高建模效率。CN114202616ACN114202616A权利要求书1/3页1.一种变电站数字孪生体的快速构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，建立变电站数字孪生体的土建设施和电气设备三维模型库，包括基本三维图形库、基本三维单元库、功能单元结构库、空间位置库和设施设备纹理库5个子库；S2，依据目标变电站设计图纸将变电站土建设施和各电气设备拆分为功能单元结构，采集目标变电站各功能单元结构的数据集，包括坐标数据集、纹理数据集以及工况数据集3个数据子集；S3，用变电站数字孪生体的土建设施和电气设备三维模型库，以及目标变电站各功能单元结构的数据集，构建目标变电站数字孪生体的描述文件，其中，描述文件包括坐标描述、纹理描述以及工况描述；S4，根据目标变电站数字孪生体的描述文件，调用土建设施和电气设备模型库快速生成目标变电站的数字孪生体。2.根据权利要求1所述变电站数字孪生体的快速构建方法，其特征在于：步骤S1中所述土建设施和电气设备三维模型库存储了构建变电站数字孪生体时需要用到的基本三维图形、面向变电站土建设施和各电气设备的基本三维单元和功能单元结构，用于辅助变电站数字孪生体的快速三维建模，构建变电站数字孪生体时，若土建设施和电气设备三维模型库中包含需要的功能单元结构则可直接调用，若未能在土建设施和电气设备三维模型库中检索出需要的功能单元结构，则支持由基本三维图形构建面向变电站土建设施和各电气设备的基本三维单元，再由多个基本三维单元构建目标功能单元结构，将新构建的目标功能单元结构添加至土建设施和电气设备三维模型库中，以便于再次用到相同或类似功能单元结构时快速建模。3.根据权利要求1所述变电站数字孪生体的快速构建方法，其特征在于：所述基本三维图形库用于存储最基本的三维图形，依据拓扑学原理构建，至少包括棱柱体、圆柱体、球体、圆环体4种基本三维图形，所述基本三维图形的棱长、高、半径均取单位长度；所述基本三维单元库用于存储由基本三维图形经过坐标变换生成的基本三维单元，利用基本三维图形生成构建变电站土建设施和各电气设备三维模型的各种基本三维单元，以便于实现三维模型的复用。4.根据权利要求1所述变电站数字孪生体的快速构建方法，其特征在于：步骤S1中所述功能单元结构库用于存储变电站土建设施和各电气设备按功能拆解后形成的功能单元结构，每个功能单元结构由多个基本三维单元构成；功能单元结构库分三级存储：一级为土建设施和电气设备；二级为土建设施编号和电气设备型号；三级为功能单元结构；通过三级存储目录，能够快速检索功能单元结构库中的功能单元结构；所述空间位置库用于存储基本三维图形库、基本三维单元库、功能单元结构库中的三维图形在世界坐标系中对应的坐标；所述设施设备纹理库用于存储变电站土建设施和各电气设备功能单元结构的纹理图片，采用三级存储：一级为土建设施和电气设备；二级为土建设施编号和电气设备型号；三级为功能单元结构；通过三级存储目录，能够快速检索设施设备纹理库中的变电站土建设施和各电气设备功能单元结构的纹理图片。5.根据权利要求1所述变电站数字孪生体的快速构建方法，其特征在于，步骤S2“依据目标变电站