技术|奥运史上首次！数字孪生技术建设电力“智慧大脑”
三个赛区 ， 数十座场馆 ， 背后的电力运行系统相当庞大 ， 且不容一丝闪失 。 利用数字孪生技术 ， 朝阳区企业UINO优锘科技助力国家电网北京电力建设了北京冬奥电力运行保障指挥平台 。 该平台如同一颗“智慧大脑” ， 实现冬奥电力运行的实时监测与统一调控 ， 更是奥运史上首次电力业务领域实现数字化、智能化的全景监视 。
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“传统电力保障的模式主要靠‘人盯人’ 。 比如重要活动会期 ， 会临时调集很多人去巡逻 ， 关键点位甚至每根电线杆底下都有人盯着 。 ”UINO优锘科技相关负责人刘凯告诉采访人员 ， 一旦发现线路异常或潜在风险 ， 工作人员会立即报告 。
然而 ， 电力保障工作涉及到30多个子系统 ， 指标非常繁杂 ， 外行人根本看不懂 。 如果按照传统模式 ， 某个系统出了问题 ， 都需要各自领域的专家去做判断和总结 ， 然后由更高级别专家作出整体决策 ， 再实地测试、抢修 。 这个过程比较漫长 。
2022冬奥会的保电等级非常高 ， 必须做到“精精益求精、万万无一失” 。 在这样的情况下 ， 北京利用数字孪生技术建设了“智慧大脑” 。
数字孪生 ， 通俗点儿来说 ， 就是创造一个数字版的“克隆体” 。 这并不是简单进行复制 ， 而是对本体的动态仿真 。 “这颗‘大脑’把30多个离散的子系统做了整合 。 每座场馆、每个电力保障人员、每个变电站都直观呈现在了地图上 。 ”刘凯解释说 ， 通过对接整合多家合作伙伴的系统与实时数据 ， 这张三维视图甚至细化到每座山上有几个赛道 ， 每个赛道的倾斜角度 ， 赛道上工作人员的实时坐标、监控摄像头的实时角度等信息 。
这样一来 ， 电力系统的决策人员就能实时了解系统运行情况 ， 利用预判和系统联调 ， 去应对潜在问题 。 “打个比方 ， 如果供电线路出现一点问题 ， 但我们及时发现了 ， 并在指标轻微的时候就把它处理掉了 。 那么使用者是不会发现这次轻微闪断的 。 ”刘凯说 。
建立平台殊为不易 。 头一个难点在于将冬奥场馆的电力基础资料进行数字化改造 。 团队多次进行实地踏勘 ， 再结合历史建筑资料 ， 对几十座场馆的外部构造以及内部的电力系统、房间分布、设备位置等 ， 全部都进行了精确的三维模型重构 。
如今 ， 冬奥电力运行保障指挥平台覆盖了所有冬奥场馆和供配电网络 ， 可以实现北京、张家口两地、三赛区电力运行的实时监测与统一调控 。
要做到电力系统的全域可视、可控、可管 ， 这是冬奥电力史上前所未有的挑战 。 系统有17万个管理对象 ， 大到一个城市的骨干电网和赛区场馆 ， 小到一辆应急物资车、一名保障人员 ， 都会在“大脑”中实时显示 。 这必然是对系统性能的巨大挑战 。
【技术|奥运史上首次！数字孪生技术建设电力“智慧大脑”】“智慧大脑”是电力决策的重要依据 。 如果速度过慢 ， 肯定不能满足保障需求 。 于是 ， 得益于UINO优锘自研国产数字孪生平台轻量和灵活的优势 ， 项目团队通过模型优化、模型加载机制优化、后台缓存机制优化等方法 ， 将场景之间切换时间缩短到原来的1/3 。 哪怕是在最复杂的两个场景之间切换 ， 也能在极短时间内搞定 。 这使得赛时开展巡视值守和应急处置的效率大幅提升 。
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