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隨著新能源大規(guī)模接入電網(wǎng),電力設(shè)備運維可靠性面臨新一輪的考驗和挑戰(zhàn),為服務電力設(shè)備運維智能化、高效化和安全化轉(zhuǎn)型的迫切需求,數(shù)字孿生核心價值在于通過虛實交互、數(shù)據(jù)驅(qū)動和動態(tài)仿真,逐步解決傳統(tǒng)電力設(shè)備運維中漏檢多、誤報高、適應性差等瓶頸問題,并為能源轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支撐。
安世亞太旨在打造數(shù)字孿生體綜合建模平臺,基于多物理場仿真與AI訓練的虛擬傳感技術(shù),實現(xiàn)仿真模型的輕量化現(xiàn)場部署與狀態(tài)診斷,并支持孿生體中所包含的可視化模型、數(shù)據(jù)模型、仿真模型等各類模型的混合建模。
1.電力行業(yè)設(shè)備仿真面臨的挑戰(zhàn)
其一、電力行業(yè)設(shè)備仿真投入相對不足。在以航空航天為首的大型裝備的設(shè)計運維中,在仿真設(shè)計與運維分析的投入呈現(xiàn)持續(xù)增加的態(tài)勢,仿真技術(shù)逐步從產(chǎn)品設(shè)計專屬工具走向虛擬驗證與在線運維,但目前電力行業(yè)運維側(cè)暫時沒有達到仿真即生產(chǎn)力的階段,對仿真工具的規(guī)?;度牒褪褂蒙胁怀浞郑摼置婧艽蟪潭壬弦苍从跀?shù)據(jù)缺乏貫通導致。
其二、設(shè)備數(shù)據(jù)、仿真技術(shù)與現(xiàn)場問題缺乏貫通。電網(wǎng)公司作為運維主體缺少設(shè)備實體設(shè)計數(shù)據(jù),無法開展精細化機理仿真分析工作;設(shè)備廠家缺乏面向運維的全生命周期的數(shù)字化產(chǎn)品和服務配套,仿真廠家的仿真經(jīng)驗與數(shù)字孿生技術(shù)路線無法深入場景打磨。在電網(wǎng)公司過去兩年的大力推動下,目前狀態(tài)已有松動,未來或是電力行業(yè)設(shè)備級仿真發(fā)展的新階段。
其三、對于仿真的價值認知不統(tǒng)一。仿真即數(shù)據(jù),仿真在航空、航天、汽車等領(lǐng)域已經(jīng)被大量用于極端場景的模擬驗證。從第一性原理視角分析,電網(wǎng)公司最終要求設(shè)備運維中能準確把握運行態(tài)勢、提前捕捉與預演設(shè)備故障趨勢,仿真將成為主動運維中重要的數(shù)據(jù)補充來源。機理仿真與大模型的融合技術(shù)也是未來行業(yè)發(fā)展有待突破的關(guān)鍵技術(shù)。
2.技術(shù)路徑探索
安世亞太具備跨專業(yè)工程仿真咨詢與服務能力,全面涵蓋結(jié)構(gòu)、流體、高頻電磁、低頻電磁、多體動力學等電力設(shè)備涉及專業(yè),并打造了面向電力行業(yè)的專業(yè)服務團隊,旨在推進電力設(shè)備仿真與數(shù)字孿生工具的國產(chǎn)化替代,加速推進電力設(shè)備主動運維與仿真技術(shù)、AI技術(shù)的深度融合。
電力設(shè)備仿真數(shù)字孿生核心技術(shù)環(huán)節(jié)
● 融合建模:通過傳感數(shù)據(jù)建模、仿真建模、故障建模和巡檢規(guī)則建模等形成完整的孿生體模型;
● 多參量驅(qū)動:支持基于傳感的多參量驅(qū)動與動態(tài)驗證、支持物理場模型的AI訓練與實時化仿真;
● 自動仿真:支持多學科協(xié)同集成,提供靈活得多學科協(xié)同環(huán)境的集成及運行;
● 虛擬傳感:支持億級網(wǎng)格仿真數(shù)據(jù)的分布式渲染與虛擬傳感快速響應功能;
● 故障庫化:電力設(shè)備失效與故障模式精細化仿真分析與庫化;
● AI深度融合:探索大模型驅(qū)動仿真,構(gòu)建仿真可信數(shù)據(jù)庫,預演與反演設(shè)備故障模式,優(yōu)化運維流程與規(guī)則。
3.安世亞太PERA SIM
全棧自主化工具鏈
安世亞太提供PERA SIM全棧自主化工具鏈,為仿真進入運維環(huán)節(jié)提供了數(shù)據(jù)安全保障。包含高級流體仿真軟件PERA SIM Fluid、高級結(jié)構(gòu)仿真軟件PERA SIM Mechanical、高級電磁仿真軟件PERA SIM LEmag、AI訓練工具PERA Rom及數(shù)字孿生應用軟件PERA Twin。目前已在高壓直流輸電換流閥、GIS高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器等關(guān)鍵電力主設(shè)備中示范應用,并不斷深化價值。
通用高級流體分析軟件 PERA SIM Fluid
通用高級結(jié)構(gòu)分析軟件 PERA SIM Mechanical
通用高級低頻電磁分析軟件 PERA SIM LEmag
多物理場孿生模型開發(fā)軟件 PERA Rom
PERA Twin數(shù)字孿生應用軟件支持電網(wǎng)統(tǒng)一的數(shù)字化站環(huán)境,支持以微服務嵌入式部署,包含在線實時仿真與狀態(tài)監(jiān)測功能、離線多物理場狀態(tài)預演與反演功能、虛擬傳感部署與管理功能等,并逐步升級模型自適應AI訓練演化、失效模式反演分析等功能。軟件支持對孿生對象運行環(huán)境、運行資源、運行模式、運行參數(shù)等參數(shù)的集中配置,自動實現(xiàn)孿生體運行狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)視。建立實時的數(shù)據(jù)交互通道,將實際系統(tǒng)的電氣量及傳感數(shù)據(jù)輸入到孿生模型中,同時將模型的輸出實時反饋到實際系統(tǒng)中,以實現(xiàn)實時監(jiān)控和動態(tài)推演告警。
安世亞太打造了面向電力行業(yè)的專業(yè)服務團隊,在推動電力設(shè)備數(shù)字孿生的全棧國產(chǎn)化工具鏈替代的同時,為電力用戶提供多物理場專業(yè)仿真咨詢服務,旨在推動電力設(shè)備主動運維與仿真技術(shù)、AI技術(shù)的深度融合,探索電力設(shè)備數(shù)字孿生的新價值、新形態(tài)。
4.即將線下亮相
2025年4月17-18日,“第14屆中國電力設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)高峰論壇暨展示會”即將在杭州召開,安世亞太科技股份有限公司將攜行業(yè)最新解決方案亮相本次活動,展位號A028歡迎各位伙伴前來交流。
安世亞太具有29年的研發(fā)信息化工業(yè)軟件開發(fā)和服務經(jīng)驗,專注于CAE自主仿真研發(fā),推動中國仿真技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,讓仿真變成生產(chǎn)力。安世亞太以仿真為核心,以全模態(tài)綜合仿真體系建設(shè)能力為客戶業(yè)務賦能,提供全領(lǐng)域、全周期、多場、多學科、多類型的全模態(tài)仿真服務,助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
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