一种基于数字孪生的变电站监控与运维系统的制作方法

本发明涉及数字孪生变电站的运维，具体地涉及一种基于数字孪生的变电站监控与运维系统。

背景技术：

1、随着数字孪生技术的发展，数字孪生变电站已成为变电站运维领域的研究热点。数字孪生变电站是指通过数字技术对变电站进行等比例建模，实现对变电站全生命周期的数字化管理和运维。目前，现有的数字孪生变电站技术主要集中在建模方法的研究上，如基于激光扫描的三维重建技术、基于bim的建模技术等。这些技术可以实现对变电站的高精度建模，但是缺乏针对建模变电站的运维策略。

2、传统的变电站运维方式主要基于定期检修和事后维修，这种方式不仅效率低下，而且容易造成资源浪费和安全隐患。数字孪生变电站的出现为变电站运维提供了新的思路和方法。通过对变电站进行数字孪生建模，可以实现对变电站设备的实时监测和状态评估，预测设备的寿命和故障风险，从而实现变电站的智能运维。但是，目前缺乏针对建模变电站的运维策略，导致数字孪生变电站在实际应用中存在一定的局限性和挑战。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种基于数字孪生的变电站监控与运维系统，该监控与运维系统能够提高变电站的运维与监控效率。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于数字孪生的变电站监控与运维系统，所述监控与运维系统包括：

3、数据采集模块，设置于变电站的各个设备上，用于采集所述设备的实时数据；

4、数据传输模块，与所述数据采集模块连接，用于发送所述实时数据；

5、数字孪生模块，与所述数据传输模块连接，用于：

6、接收所述实时数据；

7、根据所述实时数据更新已生成的数字孪生模型；

8、运维模块，与所述数字孪生模块连接，用于根据所述实时数据确定运维操作。

9、可选地，所述数据采集模块包括温度传感器、压力传感器、电压传感器以及电流传感器中的至少一者。

10、可选地，所述数据传输模块包括：

11、数据预处理单元，用于接收所述实时数据，并对所述实时数据进行预处理和格式转换；

12、数据传输单元，用于将预处理和格式转换后的所述实时数据发出。

13、可选地，所述数字孪生模块包括：

14、数据接收单元，用于接收所述实时数据；

15、模型构建单元，用于根据所述实时数据更新已生成的数字孪生模型；

16、状态监控单元，用于根据所述实时数据确定所述变电站的预警状态。

17、可选地，所述状态监控单元用于：

18、获取所述实时数据；

19、根据所述实时数据构建状态判断矩阵；

20、将所述状态判断矩阵输入训练好的gru网络中，以得到所述变电站的预警状态。

21、可选地，所述状态监控单元用于：

22、按照预设的时间区间，将所述实时数据划分为多个数据区间；

23、按照预设的数值区间，确定每个所述数据区间内数据超出对应的所述数值区间的采样值数量；

24、按照预设的数量区间，将所述采样值数量转换为对应的异常表达次数；

25、根据所述异常表达次数构建所述状态判断矩阵。

26、可选地，所述状态监控单元用于：

27、根据公式(1)构建所述状态判断矩阵，

28、

29、其中，j为所述状态判断矩阵，aij为第i个设备上的第j个传感器采集的数据的所述异常表达次数，1≤i≤n，1≤j≤m，n为设备的数量，m为每个设备上的传感器的数量。

30、可选地，所述状态监控单元用于：

31、根据公式(2)确定所述异常表达次数，

32、

33、其中，aij为所述异常表达次数，x为所述采样值数量，amin为对应门限值的下限，amax为对应门限值的上限。

34、通过上述技术方案，本发明实施方式提供了一种基于数字孪生的变电站监控与运维系统，该监控与运维系统通过获取变电站的实时传感数据更新数字孪生模型，从而使得工作人员能够更加直观的观察变电站的运行状态。相较于现有技术而言，本发明提供的监控与运维系统能够更加直观的显示变电站的运行状态。

35、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于数字孪生的变电站监控与运维系统，其特征在于，所述监控与运维系统包括：

2.根据权利要求1所述的监控与运维系统，其特征在于，所述数据采集模块包括温度传感器、压力传感器、电压传感器以及电流传感器中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的监控与运维系统，其特征在于，所述数据传输模块包括：

4.根据权利要求1所述的监控与运维系统，其特征在于，所述数字孪生模块包括：

5.根据权利要求4所述的监控与运维系统，其特征在于，所述状态监控单元用于：

6.根据权利要求4所述的监控与运维系统，其特征在于，所述状态监控单元用于：

7.根据权利要求6所述的监控与运维系统，其特征在于，所述状态监控单元用于：

8.根据权利要求6所述的监控与运维系统，其特征在于，所述状态监控单元用于：

技术总结
本发明实施例提供一种基于数字孪生的变电站监控与运维系统，属于数字孪生变电站的运维技术领域。所述监控与运维系统包括：数据采集模块，设置于变电站的各个设备上，用于采集所述设备的实时数据；数据传输模块，与所述数据采集模块连接，用于发送实时数据；数字孪生模块，与数据传输模块连接，用于：接收实时数据；根据所述实时数据更新已生成的数字孪生模型；运维模块，与所述数字孪生模块连接，用于根据所述实时数据确定运维操作。该监控与运维系统通过获取变电站的实时传感数据更新数字孪生模型，从而使得工作人员能够更加直观的观察变电站的运行状态。相较于现有技术而言，本发明提供的监控与运维系统能够更加直观的显示变电站的运行状态。

技术研发人员：汪俊,阳士宇,刘迪,汪舒,邱镇,王兴涛,季文博,李志浩,范叶平,徐凡,李文璞,关悦,易俊,陈园园,熊飞,马广阔,刘思远
受保护的技术使用者：安徽继远软件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4