电子数字沙盘技术应用 数字孪生技术让电网更智慧

数字孪生技术让电网更智慧

来源：人民网－人民日报

【现象】不久前，我国首个全息数字电网在江苏建成。该虚拟电网覆盖10万公里架空输电线路、28万基输电杆塔及相关地形地貌等数据。这是我国首次对上亿千瓦负荷的大电网进行全息数字化呈现。在融合北斗通信、人工智能等技术基础上，全息数字电网可实现从电网建设到后期巡检、故障处理等的全周期、全方位、全流程数字化管控。

【点评】

全息数字电网应用了数字孪生技术，对真实电网进行1∶1三维立体还原和数字化全景呈现。数字孪生技术，是指通过建立三维数字化模型，打通物理世界和数字世界，实现虚实融合的复合技术。数字模型不仅可以与物理对象形态高度相似，还可以实现性能仿真，几乎做到全要素映射。以全息数字电网为例，其定位精度达到厘米级，让庞大复杂的电网及其细节都能够被看见。巡检人员足不出户便可清晰立体地掌握电网周围全貌，掌握现场工况。通过航迹自动规划、遇险自动规避等功能，无人机可实现全自动巡检作业，完成一基杆塔巡检仅需约6分钟，比传统人工巡检效率提高4至6倍。

全息数字电网能显著降低运维成本和作业风险，提升工作效率，具有良好的经济社会效益。随着全息数字电网的建成，自动巡检从小范围扩展到全部区域。目前，江苏电网已实现大规模无人机巡检协同应用与智能管控，可支持上千架无人机同时作业。2022年全年自动巡检作业量超过52万架次，提前发现消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处，严重缺陷发现率提升3倍。据估算，每年可以节约运维成本约2亿元。

作为新型电力系统建设的重要试点，全息数字电网为我国乃至全世界通过数字技术提升电网安全运行水平贡献了新方案。全息数字电网相当于一个高精度的三维数字“沙盘”，可在虚拟世界实现物理电网的仿真模拟推演，并结合历史数据对物理电网的状态进行分析和预判，有效提升安全隐患、线路故障的发现和应急处置能力，推动电网从“被动运维”向“主动运维”转变。比如，利用激光点云遥感成像技术建构电网周边区域三维场景，实时监测环境变化；依托平台模拟大风雨雪冰冻天气场景，提前研判气象灾害对于铁塔等设施的影响等。

作为基础设施数字化的新探索，全息数字电网应用前景广阔。比如，系统可将高精度三维地图数据共享至光伏发电、风电、水力、通信运营铁塔、输油输气廊道等应用领域。通过“数字电网+人工智能+AI算法+5G+北斗地图导航”，人们可以在实时共享数据的基础上找到最优路径，也可以在车联网平台上看到充电网络信息，为新能源汽车找到最佳充电位置，获得更好的出行体验。

提高电网数字化水平是数字经济发展的必然要求，也是构建新型电力系统、促进能源清洁低碳转型的现实需要。面对新形势、新需求，不断提升电网智能化水平，拓展新的应用场景，定能确保电力稳定供应，更好满足民生需求，更好服务经济社会发展大局。《 人民日报 》( 2023年02月06日 05 版)

数字沙盘的优势与应用

三维数字投影沙盘又称数字沙盘投影系统、虚拟三维数字沙盘，虚拟电子沙盘分为实体模型与虚拟影像相结合及全虚拟两种。所谓投影沙盘就是以计算机技术为核心的现代高科技手段生成逼真的三维图像模型，借助投影显示设备或其他显示设备把计算机上的三维或四维图形图像模型显示到台面上。

数字沙盘优势

1、互动感受强：数字沙盘有无缝比例尺的转换功能，可实时渲染超高分辨率画面，全数字化画面带来的不仅仅是视觉感官刺激，还将提供无与伦比的互动感受。

2、展示方法新颖：数字沙盘在内容展示上不落俗套，设计手法上既有对传统的创新，又有现代高新科技的体现，大模型场面宏大，小模型布局精巧。

3、信息展示全面：在三屏联动下的数字沙盘，可由触摸屏控制，通过信息屏和空间屏联合传达信息，信息屏可通过城市基础地理信息及规划信息数据库直接调取图表、文字、照片、视频等多类信息，并配备同步的空间屏三维场景。

4、空间利用最大化：充分利用有限的空间，设计数字沙盘区域兼顾多功能厅作用，利用简单操作即可转换空间功能，实现了空间利用最大化的价值。

5、设有控制系统，所有控制系统按照预先编制的运行程序自动运行，从开启电源到关闭电源，都不需要人为控制，自动运行

数字沙盘运用领域

1、城市规划：城市的发展与规划工作本身就是一件相当繁琐的事，城市规划数字沙盘通过三维动画技术将城市的建筑以及计划中的建筑都展现出来，将城市的发展简介明了的展现出来。

2、房地产行业：传统的单调的售楼处已经满足不了消费者的需求了，数字沙盘不仅可以将楼盘的所有信息展现出来，包括流水，花园等环境展现的淋漓尽致，而且数字沙盘还能够模拟生活场景，让购房者在售楼处就能够体验到居住的场景。

3、交通指挥：交通状况一直是人们关注的重中之重，错综复杂的交通路线以及各种道路突发状况给交通工作人员的指挥工作带来了诸多不便。数字沙盘能够将各种路况及时地呈现在指挥部，指挥部门通过数字沙盘能够真实地看见现场的情况，进行及时有效的可视化指挥管理。

4、军事指挥：利用虚拟仿真技术让数字内容更有空间感和真实感，制作完成后利用显示设备显示出来。在观看过程中，作战人员和指挥员可以任意查询信息、标注信息，而且让他们感觉身陷作战环境的体验，因此军用数字沙盘成了军事领域的新宠。

华南数字科技以数字与多媒体融合为方向，拥有旅游规划、视觉设计、数字艺术等多方面组成的精英团队。为您在数字视觉形象、视听体验及文化传播上提供整体解决方案与技术源动力。

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