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電力設備數字孿生技術 版權信息
- ISBN：9787121497223
- 條形碼：9787121497223 ; 978-7-121-49722-3
- 裝幀：紙面精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電力設備數字孿生技術 內容簡介
本書分析了電力設備數字孿生技術的發展現狀與總體趨勢，從產、學、研、用多視角闡述了數字孿生技術在電力設備行業應用的價值與意義。從物理層、數據層、孿生層和應用層等不同方面介紹了數字孿生技術，結合數字孿生技術在發、輸、配、用電和儲能領域的應用，提出了具有前瞻性的觀點；同時，結合電力設備數字孿生領域具有創新性和推廣價值的典型應用案例，分析了數字孿生技術在電力行業的應用發展情況，并提出了相關的標準化工作需求。本書適合從事電力數字孿生技術的相關人員閱讀，也可供相關領域的人員參考。
電力設備數字孿生技術 目錄
第 1 章 數字孿生技術發展概述 001
1.1 數字孿生技術概述 003
1.2 數字孿生的發展歷程 005
1.2.1? 數字孿生的起源 005
1.2.2? 數字孿生的早期發展 005
1.2.3? 數字孿生在電力行業的應用 009
1.3 電力設備數字孿生的意義 013
1.3.1? 提高電力設備設計的生產質量和效率 014
1.3.2? 保障電力設備可靠運行 015
1.3.3? 降低電力設備健康管理與故障診斷成本 016
1.3.4? 故障智能決策與檢修策略智能化制定 017
1.3.5? 促進電網“源網荷儲”一體化 018
1.3.6? 降低企業員工培訓成本 019
第 2 章 電力設備數字孿生建設目標和總體架構 021
2.1 電力設備數字孿生建設目標 023
2.2 電力設備數字孿生體總體架構 024
第 3 章 電力設備數字孿生關鍵技術 027
3.1 數字孿生體物理感知層關鍵技術 029
3.1.1? 物聯網技術 029
3.1.2? 時間、空間模型構建技術 029
3.1.3? 設備狀態感知技術 030
3.1.4? 高效采集技術 031
3.2 數字孿生體數據層關鍵技術 031
3.2.1? 數據處理 032
3.2.2? 數據隱私與安全防御技術 033
3.3 數字孿生體孿生層關鍵技術 035
3.3.1? 先進數據管理與分析 035
3.3.2? 云邊協同計算 035
3.3.3? 人工智能算法 036
3.3.4? 多物理場耦合分析技術 037
3.4 數字孿生體應用層關鍵技術 038
3.4.1? 人機交互技術 038
3.4.2? 服務遷移技術 039
3.4.3? 多參數匹配尋優技術 039
3.4.4? 復雜多維信息合成與可視化技術 040
3.4.5? 電力設備多物理場仿真技術 040
第 4 章 電力設備數字孿生體構建實例 045
4.1 電力設備分類及模型 047
4.1.1? 電力設備分類 047
4.1.2? 模型分類 047
4.2 電源側設備 048
4.2.1? 逆變器 048
4.2.2? 風力發電機組 051
4.3 電網側設備 054
4.3.1? 輸電線路 054
4.3.2? 變壓器 056
4.3.3? 斷路器 058
4.4 儲能設備 061
4.4.1? 抽水蓄能用電動發電機 061
4.4.2? 化學儲能單元 063
4.5 負荷設備：充電樁 065
第 5 章 電力設備數字孿生典型應用 069
5.1 電力設備設計和制造案例 071
5.2 電力設備供應鏈管理 078
5.3 電力設備運維 082
5.3.1? 案例一：和盈大廈配電室數字孿生平臺 082
5.3.2? 案例二：輸電線路及設備空天技術數字化
? ? ? 服務平臺 086
5.3.3? 案例三：縣域海量“源網荷儲”分布式資源
? ? ? 數字孿生體構建聚合與協同應用 094
5.3.4? 案例四：南方電網變電站運維數字孿生
? ? ? 解決方案 100
5.3.5? 案例五：王家寨微電網控制服務系統 107
5.4 電力設備狀態評估 110
5.4.1? 案例一：基于 supET工業互聯網平臺的
? ? ? 電力變壓器數字孿生系統 110
5.4.2? 案例二：某 220kV變電站GIS筒體應力
? ? ? 數字孿生系統 113
5.4.3? 案例三：基于COMSOL多物理仿真平臺
? ? ? 的電纜線路狀態分析專家系統 115
5.4.4? 案例四：基于COMSOL多物理仿真平臺
? ? ? 的母線溫升計算平臺 118
第 6 章 電力設備數字孿生標準體系 121
6.1 標準體系建設目標與原則 123
6.1.1? 建設目標 123
6.1.2? 構建原則 124
6.2 標準建設現狀 125
6.2.1? 國際組織工作現狀 125
6.2.2? 中國工作現狀 128
6.3 電力設備數字孿生標準體系框架 130
6.3.1? 總體框架 130
6.3.2? 標準布局 132
第 7 章 挑戰與展望 135
7.1 電力設備數字孿生面臨的挑戰 137
7.2 電力設備數字孿生的展望 139
參考文獻 143
1.1 數字孿生技術概述 003
1.2 數字孿生的發展歷程 005
1.2.1? 數字孿生的起源 005
1.2.2? 數字孿生的早期發展 005
1.2.3? 數字孿生在電力行業的應用 009
1.3 電力設備數字孿生的意義 013
1.3.1? 提高電力設備設計的生產質量和效率 014
1.3.2? 保障電力設備可靠運行 015
1.3.3? 降低電力設備健康管理與故障診斷成本 016
1.3.4? 故障智能決策與檢修策略智能化制定 017
1.3.5? 促進電網“源網荷儲”一體化 018
1.3.6? 降低企業員工培訓成本 019
第 2 章 電力設備數字孿生建設目標和總體架構 021
2.1 電力設備數字孿生建設目標 023
2.2 電力設備數字孿生體總體架構 024
第 3 章 電力設備數字孿生關鍵技術 027
3.1 數字孿生體物理感知層關鍵技術 029
3.1.1? 物聯網技術 029
3.1.2? 時間、空間模型構建技術 029
3.1.3? 設備狀態感知技術 030
3.1.4? 高效采集技術 031
3.2 數字孿生體數據層關鍵技術 031
3.2.1? 數據處理 032
3.2.2? 數據隱私與安全防御技術 033
3.3 數字孿生體孿生層關鍵技術 035
3.3.1? 先進數據管理與分析 035
3.3.2? 云邊協同計算 035
3.3.3? 人工智能算法 036
3.3.4? 多物理場耦合分析技術 037
3.4 數字孿生體應用層關鍵技術 038
3.4.1? 人機交互技術 038
3.4.2? 服務遷移技術 039
3.4.3? 多參數匹配尋優技術 039
3.4.4? 復雜多維信息合成與可視化技術 040
3.4.5? 電力設備多物理場仿真技術 040
第 4 章 電力設備數字孿生體構建實例 045
4.1 電力設備分類及模型 047
4.1.1? 電力設備分類 047
4.1.2? 模型分類 047
4.2 電源側設備 048
4.2.1? 逆變器 048
4.2.2? 風力發電機組 051
4.3 電網側設備 054
4.3.1? 輸電線路 054
4.3.2? 變壓器 056
4.3.3? 斷路器 058
4.4 儲能設備 061
4.4.1? 抽水蓄能用電動發電機 061
4.4.2? 化學儲能單元 063
4.5 負荷設備：充電樁 065
第 5 章 電力設備數字孿生典型應用 069
5.1 電力設備設計和制造案例 071
5.2 電力設備供應鏈管理 078
5.3 電力設備運維 082
5.3.1? 案例一：和盈大廈配電室數字孿生平臺 082
5.3.2? 案例二：輸電線路及設備空天技術數字化
? ? ? 服務平臺 086
5.3.3? 案例三：縣域海量“源網荷儲”分布式資源
? ? ? 數字孿生體構建聚合與協同應用 094
5.3.4? 案例四：南方電網變電站運維數字孿生
? ? ? 解決方案 100
5.3.5? 案例五：王家寨微電網控制服務系統 107
5.4 電力設備狀態評估 110
5.4.1? 案例一：基于 supET工業互聯網平臺的
? ? ? 電力變壓器數字孿生系統 110
5.4.2? 案例二：某 220kV變電站GIS筒體應力
? ? ? 數字孿生系統 113
5.4.3? 案例三：基于COMSOL多物理仿真平臺
? ? ? 的電纜線路狀態分析專家系統 115
5.4.4? 案例四：基于COMSOL多物理仿真平臺
? ? ? 的母線溫升計算平臺 118
第 6 章 電力設備數字孿生標準體系 121
6.1 標準體系建設目標與原則 123
6.1.1? 建設目標 123
6.1.2? 構建原則 124
6.2 標準建設現狀 125
6.2.1? 國際組織工作現狀 125
6.2.2? 中國工作現狀 128
6.3 電力設備數字孿生標準體系框架 130
6.3.1? 總體框架 130
6.3.2? 標準布局 132
第 7 章 挑戰與展望 135
7.1 電力設備數字孿生面臨的挑戰 137
7.2 電力設備數字孿生的展望 139
參考文獻 143
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電力設備數字孿生技術 作者簡介
IEEE PES電力設備數字孿生工作組是由IEEE PES輸配電技術委員會（中國）聯合北美對口輸配電技術委員會(IEEE PES Transmission & Distribution Committee)共同組建的IEEE電力與能源領域首個研究數字孿生技術的聯合工作組。工作組2022年3月正式獲批成立，將堅持“共建、共享、共用”的理念，致力于為國內外電力企業和專家學者搭建一個數字孿生領域技術研究、標準制定、產業搭建、成果推廣、人才培養的平臺。
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