Page 111 - 电力设备电气自动化控制技术研究

第三章 新能源发电、配电、变电与储电装备的研发与设计

压输变电领域的研究在继承原有研究成果的基础上，正在朝着更高电压等级的应
用方面突破，研究重点放在 ±100 kV 直流输电方面，并在主回路方案设计及主
设备参数设计方面取得了一定的成就。

3. 将特高压直流接入特高压交流
特高压直流输电系统具有很强的传输能力，其接入交流网时对交流网有很大
影响。为保证电力消纳及设备的正常运行，需要建立相应的辅助输电系统，并优
化接入 1000 kV 特高压交流系统的技术方案，涉及 1 000 kV 线路接入、组合式

变压器连接、分层接入等。

四、数字孪生技术在输变电设备中的应用

（一）面向输变电设备的数字孪生系统架构

1. 输变电设备数字孪生内涵及特征
输变电装备的全生命周期管理可分为设计、制造、交付、运维与报废阶段，
随着数字化进程的不断推进，全生命周期的各阶段均呈现出不同的新需求，具体
表现为：设计阶段，需将已有的设计模 型、经验、数据等进行有效存储并能实

现复用，并考虑在节省资源的前提下进行优化设计；制造阶段，需对输变电设备
制造加工流程进行数字化规划与监测，设备出厂检验需采取虚实结合的手段，对
其整个过程可实现复现与溯源；交付阶段，需将输变电设备实体与虚拟体均进行
交付；运维阶段，需实现对输变电设备运行状态的全面感知、实时监测、准确评

估、精准预测、智能控制，提高其运维效率；报废阶段，结合实际运行研究输变
电设备的使用寿命，对其做出合理的报废和回收决策。综上所述，输变电设备全
生命周期中各阶段的需求实际上是对输变电设备数字化跟智能化发展的需求。数
字孪生技术的出现为输变电设备的智能化跟数字化发展提供了新的路径。 随着

我国坚强智能电网的建设，输变电装备行业在数据标识、状态感知、信息通讯、
状态诊断等方面均取得重大突破，为构建输变电设备数字孪生提供了有利的数据
来源和通讯支撑。 输变电设备数字孪生应满足可监测、模拟、计算和控制输变
电设备全生命周期各个阶段过程和状态的要求，其本质是数据闭环赋能体系，其

通过数据标识、状态准确感知、模型实时仿真、数据实时分析、决策精准执行，
实现输变电设备在设计制造、运行维护等过程中的准确模拟、监测、诊断、预测
和控制，用以解决输变电设备在设计、制造、交付、运维、报废管理闭环过程中

·97·