隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加速，可再生能源成為能源發(fā)展的重要方向。風(fēng)能、太陽能作為清潔、綠色的能源，得到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。與此同時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展為解決風(fēng)能和太陽能發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性問題提供了有效途徑。

風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)作為整合風(fēng)電、光伏發(fā)電及儲(chǔ)能技術(shù)的新型能源基地，在提高能源利用效率、促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型等方面具有重要作用。數(shù)字孿生技術(shù)的引入，更是為風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)的優(yōu)化管理和高效運(yùn)營提供了新的解決方案。

圖撲利用自研產(chǎn)品 HT for Web 搭建風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)可視化監(jiān)控系統(tǒng)，整合風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了能源的多元化生產(chǎn)和儲(chǔ)備，提高了能源利用效率，增強(qiáng)了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。在這一體系中，風(fēng)電、光伏和儲(chǔ)能各自扮演著重要的角色，并且相輔相成。

風(fēng)電

風(fēng)電是利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能的一種技術(shù)。風(fēng)力發(fā)電具有清潔環(huán)保、資源豐富等特點(diǎn)。其原理是風(fēng)輪在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子與定子之間的相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能到電能的轉(zhuǎn)換。

光伏

光伏發(fā)電是指利用光電效應(yīng)，將太陽光直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括太陽能電池板、控制器和逆變器等組成部分，通過太陽能電池板吸收太陽光產(chǎn)生直流電，然后通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電供電網(wǎng)或用戶使用。

儲(chǔ)能

儲(chǔ)能技術(shù)是指通過某種設(shè)備或介質(zhì)存儲(chǔ)能量，待需要時(shí)再將其釋放。在風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)主要用于解決風(fēng)電和光伏發(fā)電的不連續(xù)性和不穩(wěn)定性問題，通過儲(chǔ)存過剩的電能，在無風(fēng)或無光照條件下釋放電能，確保電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

園區(qū)布局可視化

數(shù)字孿生可以詳細(xì)展現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)內(nèi)各種設(shè)施的布局，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏板、儲(chǔ)能設(shè)備及其他相關(guān)配套設(shè)施的分布情況。通過數(shù)據(jù)分析和模擬，可以優(yōu)化這些設(shè)施的布局，提高能源采集的效率，減少綜合成本。

圖撲數(shù)字孿生為風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)的現(xiàn)代化管理提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具，有助于推動(dòng)可再生能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

綜合概覽可視化

HT 園區(qū)能源管理可視化監(jiān)視大屏界面，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集，通過 HTTP 或 WebSocket 等協(xié)議接口將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳給前端頁面。大屏界面作為駕駛艙的角色，采取一張圖的形式，提煉園區(qū)關(guān)鍵數(shù)據(jù)展示，當(dāng)數(shù)據(jù)變化異常時(shí)，支持跳轉(zhuǎn)至各業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行管理。

用電

使用棒圖的形式展示園區(qū)本月用電趨勢，橫坐標(biāo)為日期，縱坐標(biāo)為用電量；使用條形圖的形式展示廠區(qū)、充電樁等的當(dāng)日累計(jì)用電量。

發(fā)電

直觀展示當(dāng)日累計(jì)的光伏、風(fēng)機(jī)、入網(wǎng)電量；運(yùn)用曲線圖形式展示功率隨時(shí)間變化的波動(dòng)曲線，支持切換風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能三種類型。

儲(chǔ)能

本園區(qū)設(shè)有一座儲(chǔ)能集裝箱系統(tǒng)，內(nèi)部安裝有儲(chǔ)能電池、EMS 能源管理系統(tǒng)，提供出儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余容量 SOC。

監(jiān)控

接入全廠設(shè)備管理系統(tǒng)、工單系統(tǒng)的匯總數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)展示在線設(shè)備數(shù)、故障設(shè)備數(shù)、總工單數(shù)、已完成工單數(shù)。

環(huán)保

新能源園區(qū)使綠色再生能源得到循環(huán)使用，等效節(jié)約了煤炭消耗量與森林砍伐量，同時(shí)也給充電系統(tǒng)供能。

設(shè)備運(yùn)行可視化

通過傳感器收集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生可以實(shí)時(shí)展示風(fēng)電機(jī)組、光伏板、儲(chǔ)能單元等關(guān)鍵設(shè)備的性能狀態(tài)，包括功率輸出、溫度、運(yùn)行效率等信息，幫助運(yùn)維人員掌握設(shè)備健康狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的問題。

設(shè)備管理

點(diǎn)擊三維中的儲(chǔ)能集裝箱，可下鉆至室內(nèi)場景，儲(chǔ)能界面展現(xiàn)了功率歷史波動(dòng)曲線、儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。

支持查看儲(chǔ)能系統(tǒng)主接線圖畫面。基于圖撲 HT 產(chǎn)品 Web 2D 組態(tài)功能，再結(jié)合采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更新穎的主接線圖可視化，頁面采用固定面板方式呈現(xiàn)主接線圖內(nèi)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和狀態(tài)。

故障預(yù)測可視化

通過對歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，圖撲數(shù)字孿生可以識(shí)別出設(shè)備運(yùn)行中的異常模式，預(yù)測潛在的故障，制定預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃，降低設(shè)備故障率，延長設(shè)備壽命。

HT 故障預(yù)測可視化能夠精確識(shí)別設(shè)備潛在故障，及時(shí)向運(yùn)維人員提供直觀、易于理解的可視化數(shù)據(jù)報(bào)告。它大大提升了預(yù)防性維護(hù)的效率，降低了設(shè)備故障率，確保了生產(chǎn)線的平穩(wěn)運(yùn)行。該軟件不僅優(yōu)化了資源配置，還顯著提高了企業(yè)的運(yùn)營效率和安全性，代表著未來設(shè)備管理和維保工作的方向。

發(fā)電流程可視化

圖撲數(shù)字孿生能夠展示風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)與電網(wǎng)之間的能量流動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)能源供需的動(dòng)態(tài)匹配和優(yōu)化。通過數(shù)據(jù)分析和模擬，可以探索更高效的能源管理方案，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和能源調(diào)度的靈活性。

并網(wǎng)流程

并網(wǎng)：是指將電力設(shè)備與電網(wǎng)連接起來進(jìn)行能量交換。

離網(wǎng)線路

離網(wǎng)：是指不需要和電網(wǎng)相連，自給自足，如園區(qū)發(fā)電和儲(chǔ)能。

圖撲軟件數(shù)字孿生技術(shù)的引入為風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)的設(shè)計(jì)規(guī)劃、運(yùn)行管理及風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對提供了新的方法和工具。通過構(gòu)建風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)的數(shù)字孿生模型，可以更加精確地把握園區(qū)運(yùn)行的全貌，提高決策的科學(xué)性和運(yùn)營的效率，促進(jìn)風(fēng)光儲(chǔ)園區(qū)向更加智能化、高效化的方向發(fā)展。

審核編輯 黃宇