数字孪生模型助电力行业***的突破扩建挑战

    数字孪生：是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。 

    Digital Twin是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。电鳐网一手电力招标信息。 

    实现基础设施数字孪生模型潜力的要求 基础设施资产业主及其团队在很多大型工程中已经认识到了利用数字孪生模型的潜力，其中包括在设计、施工和运营全生命周期的模拟和决策支持中应用分析、人工智能 (AI) 和机器学习 (ML)。为了实现此潜力，资产的表现形式显然需要数字化，但要安全地利用孪生模型，必须有可行的解决方案，使其与现实世界中不断变化的实际情况同步。而且，如果不理解在工程或资产工程规范中采集的“数字 DNA”，仅仅采集和表现包括物联网数据在内的物理状况，永远不足以理解、分析或对预期改进进行建模。 

    因此，要真正变得有价值，现有基础设施的数字孪生模型必须可靠地同步反映资产的物理现实及其“虚拟”（工程数据）。数字孪生模型可以满足在地理空间上融合数字环境（代表着现实）与数字组件（代表着虚拟）的要求，因此可以为可视化和分析可视化提供一个沉浸式环境。

  湖北咸宁的茶庵岭—肖家洲地区经济发展较好。过去，该地区供电可靠性较差，供电不稳定。茶庵岭—肖家洲输电线路走廊位于城区内，周边环境复杂，路径受限，新增输电线难度较大；而且，线路需要跨越该地区的主要高速公路，这增加了在不影响商业和住宅区交通的情况下新增输电线的难度；部分线路走线段位于长江分洪区范围内，因此必须从一开始就考虑未来输电塔周围可能出现的洪涝灾害，使得情况进一步复杂化，要找到提升该区供电能力的解决方案，必须采用一种新方法。电鳐网掌握大量电力电气一手招标信息。

 中国电建集团湖北省电力勘测设计院有限公司负责设计和交付一条新的 220 kV输电线，为新建的220kV肖家洲变电站提供电源。新项目的建成将提升嘉鱼县35万用户的用电质量。设计院面临着诸多挑战，为了应对这些挑战，工程团队首先使用ContextCapture为受影响的地区创建了一个完全沉浸式的数字孪生模型。通过对多个城市和路段在内的整个地区进行建模，建立了沉浸式的数字基线，据此进行设计研究。工程师利用AECOsim Building Designer、Bentley Substation 和STAAD.Pro创建了这条输电线的数字工程模型，该模型可以添加并合并到沉浸式数字孪生模型中，从而实现工程设计可视化，并可以确定潜在的障碍和问题。与之前的方法相比，这种方法可以对设计进行分析和优化，确保杆塔的结构良好，尽量减少对城区和交通区的干扰并缩短设计时间。利用 Bentley iModel技术所得到的设计可以完全载入三维地球中，确保多个利益相关方可以审查规划的路线和设计。

在设计阶段完全实施数字工作流并将其与沉浸式模型结合取得了显著的成效。除了提升在线协作之外，还降低了12%的设计时间、16%的校核时间和5天的现场工作时间。这一设计还减少了6处房屋拆除，并确保了每个跨越路段能够实现***佳设计。设计优化还节省了材料成本，平均塔重下降了 1.2% ，线路路径长度降低了0.5千米。 通过加强与承包商和设计部门的协作，设计校核得以优化，减少了杆塔、输电线和环境之间的冲突，减少了之后的返工和现场问题。湖北省电力勘测设计院有限公司采用数字化设计与协作模型，为这个总***3221 万元的项目节省了 600 多万元成本。该公司利用数字环境不仅节省了成本，而且在保护环境的同时改善了咸宁区居民的生活。电鳐网电力招标平台,掌握海量一手招标信息。

湖北省电力勘测设计院有限公司工程师张梁表示：“创新的使用Bentley软件进行架空输电线路的设计工作，通过多***协同工作，减少了设计时间约40小时。通过实景模型支持的全线输电线路杆塔布置模型，减少了校核审核时间32小时。降低了约12%总设计时间和16%校核时间。”

新疆变电站工程利用数字孪生模型改善设计伙伴之间的协作   新疆 750 kV变电站工程位于中国新疆博尔塔拉蒙古自治州，这一地区的新能源发展迅速，境内风电装机容量为 445.5 兆瓦，光伏发电装机容量为 530 兆瓦。加快博州光伏电和风电的打捆外送，需要坚强的网架支撑和高电压、大容量的外送通道作保障。博州 750 kV输变电工程的建成将为新能源外送增加一条新“途径”，不仅提高该地区供电的安全可靠性，也会大大提高当地人民的生活水平。

    中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司利用AECOsim Building Designer、LumenRT、MicroStation、STAAD 和 Bentley Substation等多种 Bentley 应用程序，交付了新的 750 kV变电站。该公司基于 Bentley ProjectWise 建立了一个互连数据环境，以实现项目参与者之间的无缝协作。要完成这个总*** 5 亿元的工程，需要采用真正的设计和分析建模方法，充分利用数字孪生模型的强大功能优化设计工作，改善设计合作伙伴之间的协作并节省工程总成本。通过充分利用数字化设计理念，围墙内占地面积节约用地30%，土方量减少70%，建筑面积减少60%，大大节省了设计时间，节省了30%的设计总成本并提前三天完成了项目。

  该项目三维设计负责人朱宇航表示：“随着三维设计在变电站工程中更多的应用，可以帮助我们更多、更好、更***的完成设计。在真实的三维设计中去表达设计，推敲设计，交流设计，以二维或三维的方式去交付我们的设计成果。三维协同设计更接近于设计的本质：从无到有的设计过程。在这个过程中，首先提供了一个真实的“三维空间”来实现我们的设计，这相当于真实的再现和扩展了原来在设计师脑子里的“三维想象”，同时，在三维设计协同的设计模式下，更强调团队的效率，而不是某个人或某个***的效率。”海量电力电气招标信息就在电鳐网。

    DigitalTwin是智能制造系统的基础?
    Digital twin智能制造系统的基础,它***为重要的启发意义在于，它实现了现实物理系统向赛博空间数字化模型的反馈。这是一次工业领域中，逆向思维的壮举。人们试图将物理世界发生的一切，塞回到数字空间中。只有带有回路反馈的全生命跟踪，才是真正的全生命周期概念。这样，就可以真正在全生命周期范围内，保证数字与物理世界的协调一致。各种基于数字化模型进行的各类仿真、分析、数据积累、挖掘，甚至人工智能的应用，都能确保它与现实物理系统的适用性。这就是Digital twin对智能制造的意义所在。 

    智能系统的智能首先要感知、建模，然后才是分析推理。如果没有Digital twin对现实生产体系的准确模型化描述，所谓的智能制造系统就是无源之水，无法落实。

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