电网三维数字孪生系统、性能分析方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电网输变配技术领域，提供一种电网三维数字孪生系统、性能分析方法及相关装置，系统包括：监控模块、数字孪生模块和数据分析模块；监控模块监测电网实体数据和控制电网实体；数字孪生模块基于电网实体数据模拟电网行为和特征，以电网数字孪生模型数据得到电网控制指令；数据分析模块分析电网实体和电网数字孪生模型之间数据的差异，在电网三维数字孪生系统的性能满足预设要求时，将电网实体控制指令发送至监控模块；通过分析电网实体和电网数字孪生模型之间数据的差异，判断当前的数字孪生模块的性能是否能保证控制指令的正确性，在性能满足要求后，才准许控制指令执行，保证了对电网实体的决策控制的正确性，及电网的稳定运行。定运行。定运行。

【技术实现步骤摘要】
电网三维数字孪生系统、性能分析方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及电网输变配
，尤其涉及一种电网三维数字孪生系统、性能分析方法及相关装置。

技术介绍

[0002]数字孪生技术对电网数字资产进行精细化管理和分析；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；现有应用在电网系统的电网资产管理方式主要以二维图形方式展示，无法准确、全面的反应三维空间的复杂业务场景，在结合数字孪生技术后，因数字孪生体对电网实体的映射受电力场景因素如天气、负载和故障影响，数字孪生体与电网实体偏差难以避免，需保证基于数字孪生技术对电网实体的决策控制的正确性。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种电网三维数字孪生系统，用于解决现有技术中保证基于数字孪生技术对电网实体的决策控制的正确性的问题。
[0004]本专利技术第一方面提供了一种电网三维数字孪生系统，包括：监控模块、数字孪生模块和数据分析模块；所述监控模块用于监测电网实体数据并存储电网实体历史数据，以及根据电网控制指令控制电网实体；所述数字孪生模块与监控模块连接，用于获取电网实体数据，并基于电网实体数据以电网数字孪生模型模拟电网行为和特征，生成电网数字孪生模型数据，存储电网数字孪生模型历史数据；基于预设运行规则，根据电网数据孪生模型数据生成电网实体控制指令；所述数据分析模块分别与数字孪生模块和监控模块连接，用于获取数字孪生模块和监控模块的数据；通过分析电网实体和电网数字孪生模型之间数据的差异，判断电网三维数字孪生系统的性能情况，在电网三维数字孪生系统的性能满足预设要求时，将所述电网实体控制指令发送至所述监控模块。
[0005]可选的，还包括：位置管理模块；所述位置管理模块与数据分析模块连接，用于实现电网数字资产的空间分布管理；获取天气空间分布情况，并与电网数字资产的空间分布情况结合，得到电网实体天气场景；将所述电网实体天气场景发送至数据分析模块；所述数据分析模块还用于根据所述电网实体天气场景对预设运行规则进行修正。
[0006]本申请第二方面提供了一种电网三维数字孪生系统的性能分析方法，包括：获取电网实体数据和电网数字孪生模型数据，并分析所述电网实体数据与所述电网数字孪生模型数据之间差异，得到第一差异；根据预置的差异判断规则，判断电网三维数字孪生系统是
否满足准确性要求；当准确性满足要求时，获取预设时间内的电网实体历史数据和电网数字孪生模型历史数据；分析所述电网实体历史数据与所述电网数字孪生模型历史数据之间差异，以预设时间计算平均值后得到第二差异；当第一差异与第二差异的差值小于预设阈值时，判断电网三维数字孪生系统满足可靠性要求。
[0007]可选的，所述判断电网三维数字孪生系统满足可靠性要求之后，还包括：识别电网数字孪生模型历史数据中的仿真场景，所述仿真场景包括负载、天气和故障；分别对比不同负荷、天气和故障场景下的电网数字孪生模型仿真结果，得到数字孪生模型的行为特性；根据所述数字孪生模型的行为特性，对数字孪生模型进行修正。
[0008]可选的，电网三维数字孪生系统中还包括位置管理模块，所述三维位置管理模块，用于实现电网数字资产的空间分布管理；所述分别对比不同负荷、天气和故障场景下的电网数字孪生模型仿真结果之前，还包括：获取天气空间分布情况，并将天气空间分布情况与电网数字资产的空间分布情况结合；当电网数字资产的空间中存在不同的天气场景时，对所述仿真场景中的天气场景进行更新。
[0009]可选的，所述对数字孪生模型进行修正之后，还包括：当电网三维数字孪生系统的准确性或可靠性不足时，根据历史数据分析影响系统性能的主体；当数字孪生模型影响系统性能时，对数字孪生体模型执行模型参数优化或增加模型复杂度；当电网实体影响系统性能时，进行故障设备识别，以及根据电网实体数据分析备用设备和优化负载分布方案。
[0010]可选的，所述对数字孪生模型进行修正之后还包括：根据所述数字孪生模型的行为特征对所述预置的差异判断规则进行修正。
[0011]可选的，所述当数字孪生模型影响系统性能之后，还包括：当数字孪生模型准确性不足时，对获取的电网实体数据和电网数字孪生模型数据进行时间戳匹配和数据清洗。
[0012]本申请第三方面提供了一种电网三维数字孪生系统的性能分析设备，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行本专利技术第二方面任一项所述的电网三维数字孪生系统的性能分析方法。
[0013]本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行本专利技术第一和第二方面任一项所述的电网三维数字孪生系统的性能分析方法。
[0014]本专利技术提供的技术方案具有以下优点：通过监控模块的监控电网实体数据，使数字孪生模块基于电网实体数据以电网数字孪生模型模拟电网行为和特征，生成电网数字孪生模型数据；通过预设运行规则基于模型数据生成电网的控制指令，对电网进行及时高效的控制；而数据分析模块通过分析电网实体和电网数字孪生模型之间数据的差异，判断当前的数字孪生模块的性能是否能保证控制指令的正确性，在性能满足要求后，才准许控制指令在监控模块中执行在电网实体上，保证了对电网实体的决策控制的正确性，以及电网的稳定运行。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0016]图1为电网三维数字孪生系统的第一个结构图；图2为电网三维数字孪生系统的第二个结构图；图3为电网三维数字孪生系统的性能分析方法的流程图。
具体实施方式
[0017]为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]本专利技术提供了一种电网三维数字孪生系统，用于解决现有技术中保证基于数字孪生技术对电网实体的决策控制的正确性的问题。
[0019]请参阅图1，图1为电网三维数字孪生系统的第一个结构图。本实施例提供了一种电网三维数字孪生系统，包括：监控模块10、数字孪生模块20和数据分析模块30；所述监控模块10用于监测电网实体数据并存储电网实体历史数据，以及根据电网控制指令控制电网实体；所述数字孪生模块20与监控模块10连接，用于获取电网实体数据，并基于电网实体数据以电网数字孪生模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网三维数字孪生系统，其特征在于，包括：监控模块、数字孪生模块和数据分析模块；所述监控模块用于监测电网实体数据并存储电网实体历史数据，以及根据电网控制指令控制电网实体；所述数字孪生模块与监控模块连接，用于获取电网实体数据，并基于电网实体数据以电网数字孪生模型模拟电网行为和特征，生成电网数字孪生模型数据，存储电网数字孪生模型历史数据；基于预设运行规则，根据电网数据孪生模型数据生成电网实体控制指令；所述数据分析模块分别与数字孪生模块和监控模块连接，用于获取数字孪生模块和监控模块的数据；通过分析电网实体和电网数字孪生模型之间数据的差异，判断电网三维数字孪生系统的性能情况，在电网三维数字孪生系统的性能满足预设要求时，将所述电网实体控制指令发送至所述监控模块。2.根据权利要求1所述的一种电网三维数字孪生系统，其特征在于，还包括：位置管理模块；所述位置管理模块与数据分析模块连接，用于实现电网数字资产的空间分布管理；获取天气空间分布情况，并与电网数字资产的空间分布情况结合，得到电网实体天气场景；将所述电网实体天气场景发送至数据分析模块；所述数据分析模块还用于根据所述电网实体天气场景对预设运行规则进行修正。3.一种电网三维数字孪生系统的性能分析方法，其特征在于，包括：获取电网实体数据和电网数字孪生模型数据，并分析所述电网实体数据与所述电网数字孪生模型数据之间差异，得到第一差异；根据预置的差异判断规则，判断电网三维数字孪生系统是否满足准确性要求；当准确性满足要求时，获取预设时间内的电网实体历史数据和电网数字孪生模型历史数据；分析所述电网实体历史数据与所述电网数字孪生模型历史数据之间差异，以预设时间计算平均值后得到第二差异；当第一差异与第二差异的差值小于预设阈值时，判断电网三维数字孪生系统满足可靠性要求。4.根据权利要求3所述的一种电网三维数字孪生系统的性能分析方法，其特征在于，所述判断电网三维数字孪生系统满足可靠性要求之后，还包括：识别电网数字孪生模型历史数据中的仿真场景，所述仿真场景包括负载、天气和故障；分别对比不同负荷、天气和故障场景下的电网数字孪生...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志荣，王坤明，陈锦洪，高国华，李振宇，黄创盛，张天乙，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司江门供电局，
类型：发明
国别省市：