中国电工技术学会团标:变电站数字孪生体构建流程与通用技术要求

科技有电还接地 2024-09-19 19:34:49

中国电工技术学会团体标准T/CES 273-2024《变电站数字孪生体构建流程与通用技术要求》由中国电工技术学会提出,中国南方电网有限责任公司超高压输电公司、中国南方电网能源发展研究院有限责任公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局、国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院、三峡大学电气与新能源学院、俊郎电气有限公司等单位起草编制完成。该标准规定了变电站数字孪生体的总体要求、仿真建模、状态映射、自运行、反向调控、系统安全及升级更新方面技术要求。

1. 标准起草单位及主要起草人

(1)起草单位

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司、中国南方电网能源发展研究院有限责任公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局、国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院、三峡大学电气与新能源学院、俊郎电气有限公司等。

(2)主要起草人

黄振林、李洁珊、刘羽超、王磊、王爽、苏杭、文星、赵刘琦、袁华璐、王宁、朱金惟、雷伟刚、冯子焰、张宇恒、杨建新、李靖翔、赖皓 等。

2. 标准制定背景

变电站数字孪生是指利用先进的数字技术模拟和复制实际变电站的各个组成部分和运行状态的一种技术。它通过数学建模和仿真技术,将实际变电站的物理设备、电气参数、运行状态等信息数字化,形成一个与实际变电站完全一致的虚拟模型。数字孪生变电站的出现,为变电站的运行管理和维护提供了全新的手段和思路。

数字孪生变电站可以实现对变电站设备的精确监测和预测。通过数字孪生技术,可以实时获取变电站设备的状态参数,如温度、湿度、振动等,对设备的运行状态进行监测和分析。基于历史数据和算法模型,数字孪生变电站还可以预测设备的寿命和故障概率,提前采取维护措施,避免设备故障对电网运行造成的影响。

通过编制《变电站数字孪生体构建流程与通用技术要求》,适应变电站孪生体建模技术发展要求,确保变电站数字孪生体的构建符合结构和技术规范,支持变电站内生产运行各项业务的安全可靠和经济高效运转,提高变电站数字孪生体的有效性。

3. 标准主要内容

(1)范围

本标准规定了变电站数字孪生体的总体要求、仿真建模、状态映射、自运行、反向调控、系统安全及升级更新方面技术要求。

本标准适用于110 kV及以上电压等级的交流变电站和换流站。110 kV以下电压等级的交流变电站可参照执行。

(2)规范性引用文件

本标准主要引用的文件主要包括:

·GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求

·GB/Z 25320(所有部分) 电力系统管理及其信息交换 数据和通信安全

·GB/T 33601 电网设备通用模型数据命名规范

·GB/T 33770.2 信息技术服务 外包 第2部分:数据保护要求

·GB/T 43441.1 信息技术 数字孪生 第1部分:通用要求

·DL/T 698.61 电能信息采集与管理系统 第6-1部分:软件要求—终端软件升级技术要求

·DL/Z 981 电力系统控制及其通信数据和通信安全

·SJ/T 11445.2 信息技术服务 外包 第2部分:数据(信息)保护规范.

(3)术语及定义

主要包括映射、数字孪生、变电站数字孪生体、镜像、孪生体自运行的定义。

(4)缩略语

主要包括AI、GIS、3D、4G/5G。

(5)总体要求

给出了变电站物理实体与数字孪生体的关联关系,提出了变电站数字孪生体应具备的技术特性和功能要求,定义了变电站数字孪生体构建流程的四部分:仿真建模、状态映射、自运行和反向控制。

(6)仿真建模

规定了变电站数字孪生体仿真建模应具备完整性、一致性和可扩展性,并予以详细说明。

(7)状态映射

规定了变电站数字孪生体状态映射应具备完整性、一致性和实时性,并予以详细说明。

(8)自运行

规定了变电站数字孪生体自运行应具备鲁棒性、保密性和可用性,并予以详细说明。

(9)反向调控

规定了变电站数字孪生体反向调控应具备可感知性、交互性和正确性,并予以详细说明。

(10)系统安全

规定了变电站数字孪生体的系统安全,包括物理环境安全、通信网络安全、区域边界安全、计算环境安全、管理中心安全、运维管理安全和云计算安全,并予以详细说明。

(11)升级更新

规定了变电站数字孪生体及其模型升级更新的要求。

4. 标准制定效益

通过制定《变电站数字孪生体构建流程与通用技术要求》,以变电站数字孪生体构建流程与通用技术为内容,规定了变电站数字孪生体与变电站物理实体、 云计算中心、大数据中心之间的关系,提出了变电站数字孪生体的技术特性和功能,规定了变电站数字孪生体的构建流程、仿真建模的范围、业务流程映射、自运行和反向调控的性能,并对变电站数字孪生体的安全性和更新升级提出了要求。

适用于110kV及以上电压等级的交流变电站和换流站开展数字孪生体建设工作及更新服务(110kV以下电压等级的交流变电站可参照执行)。

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