一、技术概述
在新型电力系统建设与全域节能降碳背景下,风光储充、配电、供热、负荷用能等多能源业态高度集成,综合能源场站运行日趋复杂化、多元化。传统能源管理模式普遍存在场景展示单一、设备感知碎片化、数据系统独立割裂、隐蔽设备不可视、运行调度经验化等突出问题。
常规平台多以二维数据报表、独立视频画面、分散组态界面为主,无法构建空间关联关系,地下管网、储能舱内部、配电柜体等关键设施存在大量监管盲区,设备隐患排查不直观、故障定位效率低、多能协同调度能力弱,无法满足现代能源场站全景可视、动态感知、智能管控、精准优化的运维管理需求。
黎阳之光依托自主研发的透明化数字孪生、视频时空融合、多源数据融合技术,创新打造数字孪生多能源可视化系统管理技术,构建实景化、透明化、一体化的多能源可视化管控体系,实现能源场景、设备状态、运行数据、安全态势、调度策略的全方位可视化呈现。
二、技术建设目标
本技术以场景实景还原、设备透明可视、数据联动贯通、运行精准管控、能效智能优化为核心目标。通过1:1高精度复刻综合能源场站全域三维场景,依托透明化透视渲染能力,实现地上设备、地下管网、密闭能源设施内外状态一体化可视。
统一整合新能源发电、储能、配电、负荷、安防、环境多维度数据,建立时空统一的可视化底座,实现能源运行态势直观展示、安全风险智能预警、设备状态全程可控、多能运行协同优化,全面提升能源场站数字化、可视化、智能化管理水平。
三、核心技术内容
(一)多能源全域实景可视化孪生构建
针对光伏场区、风机设备、储能系统、高低压配电装置、充电桩群、综合能源管网、机房设备开展精细化三维建模。采用透明化分层透视渲染技术,穿透设备外壳、舱体结构、地面覆土,直观展示电池簇运行状态、电缆敷设路径、管网介质工况、设备内部温压变化,彻底解决传统能源管理隐蔽点位看不见、查不清、管不到的难题。
(二)多能源数据一体化可视化融合
搭建标准化可视化数据中台,统一接入光伏发电、风电出力、储能BMS、配电测控、用电负荷、能耗统计、环境气象、设备台账等多源异构数据。通过数据清洗、时空校准、模型点位绑定,打破各子系统信息孤岛,将离散数据转化为空间可视化信息,实现数据随设备、随场景动态联动展示。
(三)视频孪生实景可视化联动管控
基于时空配准与视频融合算法,将全域监控视频实时贴合至三维实景空间,实现多路视频无缝拼接、虚实一体化展示。系统支持能源场区人员违规闯入、设备异常遮挡、作业不规范行为智能识别,告警信息可视化定点弹窗、视频联动复核,实现风险可视、快速定位、即时处置。
(四)多能源运行态势智能可视化分析
依托时序大数据分析能力,可视化展示新能源出力曲线、峰谷负荷变化、储能充放状态、能耗损耗分布、电网交互态势。系统自动生成能效分析、能耗统计、绿电消纳、碳减排等可视化报表,直观呈现能源运行规律,为运维研判、策略优化提供可视化数据支撑。
(五)能源设备可视化全周期运维
建立全设备三维可视化电子台账,将设备参数、检修记录、故障信息、运行状态全部挂载于对应三维设备模型。实现设备异常可视化预警、故障点位空间定位、运维工单闭环流转,替代传统纸质台账与人工巡检模式,大幅提升运维精细化水平。
(六)多能源综合可视化指挥大屏
构建多能源智慧管控一张图,集中展示全域能源设备分布、实时运行态势、安全告警信息、能效指标、减排成效,实现一屏观全域、一屏管能源,满足日常值守、态势监控、调度指挥、汇报展示等多重应用需求。
四、技术创新亮点
一是透明化全景可视化,突破传统表面展示局限,实现多能源设备深层状态可视,消除监管盲区;二是虚实同源一体化,实现三维场景、实时数据、视频画面高度融合,杜绝场景与数据脱节;三是可视化智能研判,将抽象能耗数据、运行参数转化为直观空间态势,降低运维门槛;四是轻量化利旧落地,兼容存量设备系统,实施成本低、落地速度快、稳定性强。
五、技术应用价值
本技术广泛适用于综合能源园区、光储充一体化场站、新能源示范基地、工业企业能源中心等场景。通过全景可视化管控,有效提升能源场站安全防控能力、设备运维效率与新能源消纳水平,降低能耗损失与运维成本,构建可视化、智能化、低碳化的现代能源管理新模式,具备良好的行业示范与推广价值。