一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台的制作方法

本发明涉及可视化，具体为一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台。

背景技术：

1、风光储基地涵盖风电、光伏、储能多个厂家、多种类型设备，各类设备缺陷对运行能效的影响规律各异，系统复杂度远超普通的新能源电站。因此，迫切需要综合考虑各类发电设备和机群运行能效的演变规律，建设风光储基地运行能效的三维展示平台，快速分析海量异构数据，动态跟踪监视设备对象，直观反馈设备运行态势，实现对历史事件和未来风险的复盘推演，为风光储基地运行能效提升提供辅助决策。

2、近年来，大数据、数字孪生等新技术已经在我国工业领域逐步应用，但在新能源领域的应用尚不成熟。面对上述需求，为进一步发挥风光储基地的数字化新技术实证作用，开发风光储基地数字孪生三维可视化展示与辅助决策平台，支撑风光储基地的数字化建设，为新能源发电领域的数字化转型树立示范标杆。

3、目前，复杂能源系统数字孪生的定义以及关键技术尚不明确，尤其是在复杂能源系统数字孪生平台系统集成、平台建设方面，仍缺乏相应的体系支撑和关键技术引导。另外，风光储发电设备的多物理场耦合建模研究，现有模型性能存在较大的提升空间。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，依托数据交互技术以及3d可视化建模展示技术，实现风光储基地的可视化展示和数字化对外服务。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，包括应用层、业务层、数据层，其中：

4、所述业务层，用于根据输入数据或已有数据进行计算，对所述应用层输入的数据进行验证，以及根据从所述应用层接收的命令来确定应该调用哪些数据访问逻辑；

5、所述数据层，和业务层信号连接，用于通过对各类数据进行分层组织与分类管理，基于大型数据库管理系统搭建用于统一管理的数据库，以及通过完善数据存储管理基础设施建设，统一规划软硬件和网络环境。

6、具体的，还包括硬件层，所述硬件层采用b/s(browser/server)浏览器和服务器结构，将任务分配到browser端和server端来处理。

7、具体的，所述数据层中，采用细节层次模型lod技术对三维模型进行轻量化处理，其中所述细节层次模型技术(lod)是将原始的多面体建立面片模型，并根据视景远近不同，对原始的面片几何模型按不同的逼近程度进行简化。

8、具体的，所述数据层至少包含下述中的至少一种：

9、构建三维大场景渲染；

10、影像数据、高程数据、地名注记、模型(风机、光伏储能箱)数据三维可视化管理；

11、在线风机、光伏警告数据渲染；

12、实时风机转速、缺陷识别、实时风速虚拟联动应用；

13、风电场设备信息总览统计。

14、具体的，所述三维大场景采用docker构建，三维的docker服务一共有三个，分别是页面服务(mcsaswebgis3d)、插件服务(3dgis-applet)和资源服务(mcsaswebgis3danalysis)。

15、具体的，所述页面服务用于用户提供三维界面展示，向3d-gisserver请求影像、模型的gis基础数据，同时也会请求资源服务的台账信息。

16、具体的，插件服务用于页面提供三维场景展示的组件，是三维场景的载体，内容包括三维运行需要的基础库文件。

17、具体的，资源服务用于页面服务提供三维插件安装包下载、资源查询、空间计算分析的服务。

18、本发明的有益效果在于：本发明通过平台数据微服务搭建技术，性能安全技术、风光储机群数字孪生模型动态可视化技术，实现基于故障库和数据关联的辅助决策平台，助力数字化风光储基地的可视化展示和对外服务。

19、(1)技术效益：通过dom、dem地理数据缓存切片技术、矢量切片技术、e3m数据格式技术(切片分包技术、顶点压缩技术、纹理压缩技术、文件压缩技术)，实现对三维引擎技术无插件三维可视化分析研究，降低传统三维展示对于硬件资源的要求，提高轻量化web三维渲染技术。

20、(2)社会效益：运用新技术补强风光储基地在并网、运维和发电运行等方面的薄弱环节，全面提升风光储基地的智能化控制及示范水平，打造数字化新能源电站的“样板间”。

技术特征：

1.一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，其特征在于，包括应用层、业务层、数据层，其中：

2.如权利要求1所述的一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，其特征在于，还包括硬件层，所述硬件层采用b/s(browser/server)浏览器和服务器结构，将任务分配到browser端和server端来处理。

3.如权利要求1所述的一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，其特征在于，所述数据层中，采用细节层次模型lod技术对三维模型进行轻量化处理，其中所述细节层次模型技术(lod)是将原始的多面体建立面片模型，并根据视景远近不同，对原始的面片几何模型按不同的逼近程度进行简化。

4.如权利要求1所述的一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，其特征在于，所述数据层至少包含下述中的至少一种：

5.如权利要求4所述的一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，其特征在于，所述三维大场景采用docker构建，三维的docker服务一共有三个，分别是页面服务(mcsaswebgis3d)、插件服务(3dgis-applet)和资源服务(mcsaswebgis3danalysis)。

6.如权利要求5所述的一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，其特征在于，所述页面服务用于用户提供三维界面展示，向3d-gisserver请求影像、模型的gis基础数据，同时也会请求资源服务的台账信息。

7.如权利要求5所述的一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，其特征在于，插件服务用于页面提供三维场景展示的组件，是三维场景的载体，内容包括三维运行需要的基础库文件。

8.如权利要求5所述的一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，其特征在于，资源服务用于页面服务提供三维插件安装包下载、资源查询、空间计算分析的服务。

技术总结
本发明公开了一种辅助于新能源风电场运营管理的数字孪生平台，包括应用层、业务层、数据层和硬件层，所述硬件层包括硬件服务器、服务器存储设备、Gis‑Server服务器、安全软件，所述数据层包括影像数据模块、矢量数据模块、专业面数据模块、风光储数据模块，所述数据层和硬件层通讯连接，所述业务层和数据层通讯连接，所述应用层和业务层通讯连接。本发明通过平台数据微服务搭建技术，性能安全技术、风光储机群数字孪生模型动态可视化技术，实现基于故障库和数据关联的辅助决策平台，助力数字化风光储基地的可视化展示和对外服务。

技术研发人员：贾洪岩,沈宇,李坚,才鸿飞,张扬帆,刁嘉,吴劲芳,李明,徐晓川,吴佳,臧鹏,王阳,谷庆辉,赵顺
受保护的技术使用者：国网冀北张家口风光储输新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29