【現(xiàn)象】不久前，我國首個全息數(shù)字電網(wǎng)在江蘇建成。該虛擬電網(wǎng)覆蓋10萬公里架空輸電線路、28萬基輸電桿塔及相關(guān)地形地貌等數(shù)據(jù)。這是我國首次對上億千瓦負(fù)荷的大電網(wǎng)進行全息數(shù)字化呈現(xiàn)。在融合北斗通信、人工智能等技術(shù)基礎(chǔ)上，全息數(shù)字電網(wǎng)可實現(xiàn)從電網(wǎng)建設(shè)到后期巡檢、故障處理等的全周期、全方位、全流程數(shù)字化管控。
【點評】
全息數(shù)字電網(wǎng)應(yīng)用了數(shù)字孿生技術(shù)，對真實電網(wǎng)進行1∶1三維立體還原和數(shù)字化全景呈現(xiàn)。數(shù)字孿生技術(shù)，是指通過建立三維數(shù)字化模型，打通物理世界和數(shù)字世界，實現(xiàn)虛實融合的復(fù)合技術(shù)。數(shù)字模型不僅可以與物理對象形態(tài)高度相似，還可以實現(xiàn)性能仿真，幾乎做到全要素映射。以全息數(shù)字電網(wǎng)為例，其定位精度達到厘米級，讓龐大復(fù)雜的電網(wǎng)及其細(xì)節(jié)都能夠被看見。巡檢人員足不出戶便可清晰立體地掌握電網(wǎng)周圍全貌，掌握現(xiàn)場工況。通過航跡自動規(guī)劃、遇險自動規(guī)避等功能，無人機可實現(xiàn)全自動巡檢作業(yè)，完成一基桿塔巡檢僅需約6分鐘，比傳統(tǒng)人工巡檢效率提高4至6倍。
全息數(shù)字電網(wǎng)能顯著降低運維成本和作業(yè)風(fēng)險，提升工作效率，具有良好的經(jīng)濟社會效益。隨著全息數(shù)字電網(wǎng)的建成，自動巡檢從小范圍擴展到全部區(qū)域。目前，江蘇電網(wǎng)已實現(xiàn)大規(guī)模無人機巡檢協(xié)同應(yīng)用與智能管控，可支持上千架無人機同時作業(yè)。2022年全年自動巡檢作業(yè)量超過52萬架次，提前發(fā)現(xiàn)消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬處，嚴(yán)重缺陷發(fā)現(xiàn)率提升3倍。據(jù)估算，每年可以節(jié)約運維成本約2億元。
作為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要試點，全息數(shù)字電網(wǎng)為我國乃至全世界通過數(shù)字技術(shù)提升電網(wǎng)安全運行水平貢獻了新方案。全息數(shù)字電網(wǎng)相當(dāng)于一個高精度的三維數(shù)字“沙盤”，可在虛擬世界實現(xiàn)物理電網(wǎng)的仿真模擬推演，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對物理電網(wǎng)的狀態(tài)進行分析和預(yù)判，有效提升安全隱患、線路故障的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)急處置能力，推動電網(wǎng)從“被動運維”向“主動運維”轉(zhuǎn)變。比如，利用激光點云遙感成像技術(shù)建構(gòu)電網(wǎng)周邊區(qū)域三維場景，實時監(jiān)測環(huán)境變化;依托平臺模擬大風(fēng)雨雪冰凍天氣場景，提前研判氣象災(zāi)害對于鐵塔等設(shè)施的影響等。
作為基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化的新探索，全息數(shù)字電網(wǎng)應(yīng)用前景廣闊。比如，系統(tǒng)可將高精度三維地圖數(shù)據(jù)共享至光伏發(fā)電、風(fēng)電、水力、通信運營鐵塔、輸油輸氣廊道等應(yīng)用領(lǐng)域。通過“數(shù)字電網(wǎng)+人工智能+AI算法+5G+北斗地圖導(dǎo)航”，人們可以在實時共享數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上找到最優(yōu)路徑，也可以在車聯(lián)網(wǎng)平臺上看到充電網(wǎng)絡(luò)信息，為新能源汽車找到最佳充電位置，獲得更好的出行體驗。
提高電網(wǎng)數(shù)字化水平是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的必然要求，也是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、促進能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實需要。面對新形勢、新需求，不斷提升電網(wǎng)智能化水平，拓展新的應(yīng)用場景，定能確保電力穩(wěn)定供應(yīng)，更好滿足民生需求，更好服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展大局。
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