十四五規劃提出：“加快推動數字產業化，培育壯大人工智能、大數據、區塊鏈、云計算、網絡安全等新興數字產業”，這是深化電網領域以新能源為主體的國家新型電力系統戰略。

建設背景

在2020年的聯合國氣候峰會上，我國正式提出了“30·60”雙碳目標。為實現“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”的目標，著力構建清潔低碳、安全高效的能源體系，提升能源清潔利用水平和電力系統運行效率，更好的發揮源網荷儲一體化和多能互補在暴漲能源安全中心的作用。

系統概述

通過運用大數據、人工智能、5G、物聯網、可視化等技術融合到智慧電網業務場景中，以數字孿生為紐帶連接物理電網與數字世界，為智慧電網賦能，并提供更加實時、高效、智能的服務，促進智慧電網技術創新發展。

數字孿生與電網的深化融合，能夠有效推動電網產業數字化、網絡化、智慧化發展進程，成為電網變革的強大助力。數字孿生契合了我國以新型技術為產業轉型升級賦能的戰略需求，成為了應對當前百年未有之大變局的關鍵因素。

應用場景

電網全景概覽

基于傳感器、無人機、機器人等前端物聯感知設備采集的設備運行數據，融合電網側數據中臺、PMS等各業務系統數據，實現設備多維、全態數據建模，再結合數字孿生精準三維物理建模和可視化技術，打造全景電網數字孿生模型，實現對“發-輸-變-配-用”各環節設備、通道環境的全面感知、動態分析等，將高維度、多層次等復雜數據直觀、實時呈現，實現電網設備全景監控。

設備智能巡檢

通過AI巡檢機器人預設時間、路線、巡檢內容，AI機器人自主巡檢時，監控畫面可實時顯示在大屏中，通過智能分析、設備定位、智能判斷，發生隱患點位可進行可視化監控，發出實時告警。還可調取隱患點位監控畫面，幫助管理人員分析原因，提高巡檢效率。

設備狀態評估

基于設備缺陷樣本數據，通過機器學習、深度學習等算法建立電網設備狀態分類評估模型，將設備測點時序數據傳遞給模型進行實時計算，自動判斷設備的實時運行狀態，實現用機器代替人，提高設備運維效率。

設備智能預警

通過數字孿生所構建的虛擬單元，利用算法預測設備狀態發展趨勢，根據預測結果利用邏輯回歸、決策樹等算法模型，開展變電設備的人工智能算法關鍵技術研究，例如變壓器油中溶解氣體智能分析、變壓器油溫度趨勢預測、變壓器油壓力變化趨勢預測、開關柜局部放電智能分析等，再結合告警規則，實現設備缺陷故障的智能預警、及時處置，減少缺陷故障造成的非計劃停電，輔助“設備主人”實時掌握設備的健康狀態。

設備故障分析

通過傳感器數據、知識圖譜、人工智能算法、發生故障規律，實現對故障的智能分析。設備發生異常和故障時，系統自動推理，推薦故障案例和解決方案。

設備應急指揮

構建設備數字孿生模型，融合業務流程模型、數據等模型，打造沙盤式應急搶修，為電網設備搶修指揮和客戶服務提供全流程、全視角的展示與分析，并運用人工智能和融合通信輔助賦能數字指揮，助力供電服務指揮中心對搶修現場情況的全流程跟蹤與全方位實時掌控，為搶修和智慧提供輔助決策、節點管控、多方協同、遠程協助等支撐能力，為應急指揮工作的開展提質增效。

設備輔助決策

以運檢班組實際業務需求出發，構建電網設備運維檢修專家知識庫。基于設備缺陷報告、實驗報告，通過NLP等技術，實現運維知識自動提取并形成知識圖譜，在設備發生缺陷或故障后，通過人工智能的檢索應用，輔助用戶制定運維檢修決策，讓專家的知識經驗服務于設備的運維檢修，提高檢修的效率和質量，助力數字化班組建設。

智能工單管理

系統可直觀展示工單列表、分布位置、維修人信息、故障情況等，通過集成監控數據，可實時感知微信人員軌跡、定位、維修過程、維修結果等，輔助管理人員提升工單管理能力。

……

開發平臺

基于數維圖科技自研Sovit3D三維可視化平臺，采集現場照片與數據，同步BIM建模導入，利用數字孿生技術，對大壩、發電機組、船閘、泄洪口等進行3D建模，實現可視化直觀的全場景管理。可交互式的 Web 流域三維場景，可進行縮放、平移、旋轉，場景內各設備可以響應交互事件。

建設價值

隨著物理設備、自動化系統和信息系統的互聯互通，通過“物理設備”和“虛擬設備”融合，用數字化技術來感知、理解和優化現實世界電網設備，將基礎設施和數字化建設緊密結合起來，在云端實現電網經營管理、生產運行狀態的實時在線，形成電網三維全息場景的全景監視、多維業務系統數據融合和空間視野賦能交互的完整閉環，從而顯著提升電網數字化、智慧化水平。支撐生產管控、業務運營的安全、高效、集約、規范和智能運作，提升電網企業的科學分析、決策和預判能力，提高設備可靠性，促進電網安全、穩定、經濟運行。

總結

數字孿生智慧電網基于全域數據信息，通過對歷史問題的分析和當前狀態平臺的評估，融合電網設備運行的關聯關系、變化態勢等本質規律，實現對未來趨勢的預測。數字孿生與電網的深化融合，能夠有效推動電網產業數字化、網絡化、智慧化發展進程，成為電網變革的強大助力。

本文主要介紹了Sovit3D可視化編輯器在電網智慧化場景開發中的實踐應用，數維圖科技只提供前端2D、3D可視化開發設計的編輯器產品，并不提供行業場景解決方案。

審核編輯黃宇