数字孪生平台实现负载试验全流程可视化

在电力系统安全运行的核心环节中，负载试验是验证设备性能、保障电网稳定的关键步骤。传统试验依赖人工记录与分散系统监控，存在数据割裂、响应滞后、风险预判不足等痛点。数字孪生技术的引入，通过构建物理设备的动态虚拟映射，实现了试验全流程的可视化、智能化管控，为电力行业带来颠覆性变革。

一、核心技术架构

虚实映射与实时同步

基于物联网传感器（如温度、电流、振动监测装置）采集试验设备的实时运行数据，通过数字孪生平台生成高精度三维模型。模型与物理设备保持毫秒级同步，动态呈现设备状态变化，如变压器绕组温升、断路器分合闸位移等关键参数

多源数据融合分析

平台整合试验环境数据（温湿度、气压）、设备历史运维记录、电网调度指令等多维信息，结合AI算法预测负载波动趋势。例如，通过机器学习分析历史故障模式，提前10-15分钟预警过载风险，并自动生成调压策略

全流程可视化推演

从试验准备、参数配置、加压加载到结果评估，每个环节均在三维场景中直观展示：

预试验模拟：虚拟环境中预演不同负载方案（如110%-150%额定负荷），评估设备耐受极限；

实时监控：动态渲染设备热力图（红色标示高温区域）、应力分布云图，辅助定位潜在故障点；

回溯分析：试验结束后自动生成数据曲线对比图，支持多维参数交叉分析

二、应用价值突破

风险防控精细化

在高压开关柜满载试验中，平台通过实时监测触头温升速率与绝缘材料形变数据，成功预警局部放电风险，避免设备烧毁事故，故障识别准确率提升90%

决策效率倍增

试验人员通过可视化界面远程操控负载参数，系统自动生成最优加压曲线，试验周期从72小时压缩至24小时内，人力成本降低60%

知识沉淀自动化

平台构建试验案例库，自动归档操作日志、异常处理方案及优化建议，形成标准化知识图谱，为新设备试验提供智能决策支持

三、未来演进方向

随着5G+边缘计算技术的融合，数字孪生平台将进一步实现：

毫秒级延迟控制：满足特高压设备瞬时故障响应的严苛需求；

跨系统协同：打通电网调度、设备运维、能源管理平台，构建“试验-运行-维护”全生命周期闭环

鸣途电力：专注电力系统智能化技术创新，深度融合数字孪生与物联网技术，为输变电设备提供全息感知、故障诊断及预测性维护解决方案。其核心平台支持亿级数据点实时分析，赋能电网安全运行与能效优化，推动能源数字化转型

本文核心观点源自行业技术实践1467910，通过数字孪生技术重构负载试验流程，实现从“经验驱动”到“数据驱动”的跨越，为电力系统可靠性树立新标杆。