上海浦東新區(qū)有陸家嘴、張江科學(xué)城、臨港新片區(qū)等重點區(qū)域，是上海加快建設(shè)國際經(jīng)濟(jì)、金融、貿(mào)易、航運(yùn)和科技創(chuàng)新五個中心的重要試驗田。浦東供電公司把握“數(shù)（字）智（慧）”化轉(zhuǎn)型機(jī)遇，著力構(gòu)建能源大數(shù)據(jù)服務(wù)模式，為堅強(qiáng)電網(wǎng)提供有力支撐，為上海探索數(shù)字孿生城市建設(shè)提供典型經(jīng)驗。

     7月1日，上海110千伏博藝變電站數(shù)字孿生系統(tǒng)正式移交并投入運(yùn)行。博藝變電站是浦東供電公司在臨港區(qū)域的第一座包含數(shù)字孿生系統(tǒng)的基建變電站。而位于張江科學(xué)城內(nèi)的35千伏蔡倫變電站，已通過數(shù)字孿生系統(tǒng)實現(xiàn)了變電站數(shù)字化建設(shè)的初步探索。

     這兩座充分應(yīng)用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的智慧變電站，為周邊人工智能島、藥谷、科研院所等2154家高新技術(shù)企業(yè)提供電力保障。

     全時段全維度高密度采集數(shù)據(jù) 設(shè)備狀態(tài)“個性化”定制檢修

     作為上海第一個站本體與數(shù)字孿生系統(tǒng)同步建設(shè)并移交運(yùn)行使用的輸變電工程，博藝變電站突破了傳統(tǒng)變電站的局限性，在應(yīng)用數(shù)字孿生系統(tǒng)、提升智能化水平與安全生產(chǎn)能力的同時，實現(xiàn)了變電站的數(shù)字化移交。

     數(shù)字孿生系統(tǒng)是基于以蔡倫變電站為代表的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)感知層的大數(shù)據(jù)分析決策系統(tǒng)。它利用實時感知數(shù)據(jù)和設(shè)備三維數(shù)字模型，在虛擬空間構(gòu)建出智慧變電站的數(shù)字版“克隆體”，同時利用人工智能技術(shù)深入挖掘海量數(shù)據(jù)價值，開展研判分析，可在線診斷設(shè)備健康狀態(tài)，“對癥下藥”輸出差異化、精細(xì)化檢修策略。

     大多數(shù)傳統(tǒng)變電站需要工作人員定期開展巡檢，獲取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)。受限于數(shù)據(jù)采集密度，運(yùn)檢人員難以及時掌握設(shè)備健康變化趨勢，執(zhí)行狀態(tài)檢修時也只能在基準(zhǔn)周期基礎(chǔ)上進(jìn)行較為保守的調(diào)整。

     110千伏博藝變電站和35千伏蔡倫變電站的特別之處，在于站內(nèi)設(shè)備上安裝的大大小小、形狀各異的“神經(jīng)元”傳感器。“通過對這些傳感器采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行研判分析，我們能夠真正做到根據(jù)設(shè)備健康狀態(tài)個性化定制檢修策略，實現(xiàn)設(shè)備檢修精確決策，推動檢修模式從‘粗放經(jīng)營’向提質(zhì)增效轉(zhuǎn)變。”數(shù)字孿生系統(tǒng)建設(shè)團(tuán)隊成員湯蕾介紹說。

     浦東供電公司在博藝變電站內(nèi)精心搭建了包含7類傳感器的前端感知網(wǎng)絡(luò)，全時段、全維度、高密度采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建智慧變電站數(shù)字孿生系統(tǒng)，準(zhǔn)確把控設(shè)備的實時狀態(tài)變化并提供決策支撐，實現(xiàn)“設(shè)備會說話，變電站會思考”。

     “以機(jī)代人”監(jiān)測設(shè)備狀況 降低一線運(yùn)維人力成本

     以往每逢設(shè)備檢修，工作人員需要攜帶大量檢修、試驗報告及缺陷記錄等歷史資料去現(xiàn)場。今年3月，浦東供電公司運(yùn)維班組自主研發(fā)了“掌上設(shè)備醫(yī)生”移動作業(yè)終端，作為前端感知網(wǎng)絡(luò)的延伸和補(bǔ)充，并與全業(yè)務(wù)運(yùn)營管理中臺（“電力云”）對接。工作人員可以隨時隨地通過終端調(diào)閱“電力云”中存儲的設(shè)備歷史資料，既方便又快捷。

     “掌上設(shè)備醫(yī)生”在診斷設(shè)備健康、減負(fù)等方面具有明顯優(yōu)勢。以往現(xiàn)場試驗需要一人操作、一人記錄、一人監(jiān)護(hù)，試驗完成后還要花半小時左右整理試驗報告。而“掌上設(shè)備醫(yī)生”能夠?qū)崿F(xiàn)操作流程一鍵順控、試驗數(shù)據(jù)實時同步、試驗報告自動生成，不僅能降低作業(yè)過程的安全風(fēng)險，還能夠減輕一線人員的工作負(fù)擔(dān)，有效緩解設(shè)備量增長與人力資源緊張之間的矛盾。

     “掌上設(shè)備醫(yī)生”還提升了設(shè)備檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。過去研判設(shè)備體檢結(jié)果大多依賴于作業(yè)人員的經(jīng)驗，“掌上設(shè)備醫(yī)生”內(nèi)嵌的專家經(jīng)驗庫則可對設(shè)備體檢結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)研判，帶來“一機(jī)在手，人人都是專家”的效果，推動作業(yè)模式從人工研判向“智慧研判”轉(zhuǎn)變。

     隨著數(shù)字孿生系統(tǒng)投運(yùn)，下一階段，浦東供電公司將在博藝變電站內(nèi)實現(xiàn)移動作業(yè)終端與數(shù)字孿生系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通，通過具有思考和交互功能的數(shù)字智慧鏡像，實時診斷、分析并告知設(shè)備的健康狀態(tài)以及異常發(fā)展趨勢。

     “數(shù)字孿生”實現(xiàn)安全自防御 助力智慧城市建設(shè)

     在博藝變電站的數(shù)字孿生系統(tǒng)中，點擊設(shè)備可顯示設(shè)備實時狀態(tài)、關(guān)鍵狀態(tài)量、遙信遙測數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)，試驗報告也可隨時讀取。

     數(shù)字孿生系統(tǒng)還能及時捕捉設(shè)備缺陷初期癥狀，快速判斷缺陷的位置與性質(zhì)，大幅縮短搶修時長，并由預(yù)防性檢修轉(zhuǎn)向預(yù)測性檢修，更好地實現(xiàn)變電站全壽命周期管理，讓運(yùn)維管理更高效、生產(chǎn)作業(yè)更精準(zhǔn)、成本配置更精益、安全防御更主動、人力資源更集約。此外，數(shù)字孿生系統(tǒng)還是一個開放平臺，浦東供電公司后續(xù)可以根據(jù)需要增加設(shè)備對應(yīng)功能模塊以及采集狀態(tài)量，確保孿生模型的可延續(xù)性。

     4月27日，上海市政府常務(wù)會議明確指出“探索建設(shè)數(shù)字孿生城市，數(shù)字化模擬城市全要素生態(tài)資源”的規(guī)劃定位。利用數(shù)字孿生系統(tǒng)，浦東供電公司的“蔡倫經(jīng)驗”普及站點已占浦東變電站總量的27.1%。未來，該公司計劃推廣“數(shù)字資產(chǎn)”低成本可復(fù)制、可推廣的高質(zhì)量能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式，助力智慧互聯(lián)、協(xié)同共享的數(shù)字孿生城市建設(shè)。

文章來源：北極星電力網(wǎng)