安世亞太電力設(shè)備級(jí)數(shù)字孿生與AI虛擬傳感解決方案
隨著新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)，電力設(shè)備運(yùn)維可靠性面臨新一輪的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)，為服務(wù)電力設(shè)備運(yùn)維智能化、高效化和安全化轉(zhuǎn)型的迫切需求，數(shù)字孿生核心價(jià)值在于通過虛實(shí)交互、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)仿真，逐步解決傳統(tǒng)電力設(shè)備運(yùn)維中漏檢多、誤報(bào)高、適應(yīng)性差等瓶頸問題，并為能源轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支撐。
安世亞太旨在打造數(shù)字孿生體綜合建模平臺(tái)，基于多物理場仿真與AI訓(xùn)練的虛擬傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)仿真模型的輕量化現(xiàn)場部署與狀態(tài)診斷，并支持孿生體中所包含的可視化模型、數(shù)據(jù)模型、仿真模型等各類模型的混合建模。
1.電力行業(yè)設(shè)備仿真面臨的挑戰(zhàn)
其一、電力行業(yè)設(shè)備仿真投入相對(duì)不足。在以航空航天為首的大型裝備的設(shè)計(jì)運(yùn)維中，在仿真設(shè)計(jì)與運(yùn)維分析的投入呈現(xiàn)持續(xù)增加的態(tài)勢，仿真技術(shù)逐步從產(chǎn)品設(shè)計(jì)專屬工具走向虛擬驗(yàn)證與在線運(yùn)維，但目前電力行業(yè)運(yùn)維側(cè)暫時(shí)沒有達(dá)到仿真即生產(chǎn)力的階段，對(duì)仿真工具的規(guī)模化投入和使用尚不充分，該局面很大程度上也源于數(shù)據(jù)缺乏貫通導(dǎo)致。
其二、設(shè)備數(shù)據(jù)、仿真技術(shù)與現(xiàn)場問題缺乏貫通。電網(wǎng)公司作為運(yùn)維主體缺少設(shè)備實(shí)體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，無法開展精細(xì)化機(jī)理仿真分析工作；設(shè)備廠家缺乏面向運(yùn)維的全生命周期的數(shù)字化產(chǎn)品和服務(wù)配套，仿真廠家的仿真經(jīng)驗(yàn)與數(shù)字孿生技術(shù)路線無法深入場景打磨。在電網(wǎng)公司過去兩年的大力推動(dòng)下，目前狀態(tài)已有松動(dòng)，未來或是電力行業(yè)設(shè)備級(jí)仿真發(fā)展的新階段。
其三、對(duì)于仿真的價(jià)值認(rèn)知不統(tǒng)一。仿真即數(shù)據(jù)，仿真在航空、航天、汽車等領(lǐng)域已經(jīng)被大量用于極端場景的模擬驗(yàn)證。從第一性原理視角分析，電網(wǎng)公司最終要求設(shè)備運(yùn)維中能準(zhǔn)確把握運(yùn)行態(tài)勢、提前捕捉與預(yù)演設(shè)備故障趨勢，仿真將成為主動(dòng)運(yùn)維中重要的數(shù)據(jù)補(bǔ)充來源。機(jī)理仿真與大模型的融合技術(shù)也是未來行業(yè)發(fā)展有待突破的關(guān)鍵技術(shù)。
2.技術(shù)路徑探索
安世亞太具備跨專業(yè)工程仿真咨詢與服務(wù)能力，全面涵蓋結(jié)構(gòu)、流體、高頻電磁、低頻電磁、多體動(dòng)力學(xué)等電力設(shè)備涉及專業(yè)，并打造了面向電力行業(yè)的專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，旨在推進(jìn)電力設(shè)備仿真與數(shù)字孿生工具的國產(chǎn)化替代，加速推進(jìn)電力設(shè)備主動(dòng)運(yùn)維與仿真技術(shù)、AI技術(shù)的深度融合。
電力設(shè)備仿真數(shù)字孿生核心技術(shù)環(huán)節(jié)
● 融合建模：通過傳感數(shù)據(jù)建模、仿真建模、故障建模和巡檢規(guī)則建模等形成完整的孿生體模型；
● 多參量驅(qū)動(dòng)：支持基于傳感的多參量驅(qū)動(dòng)與動(dòng)態(tài)驗(yàn)證、支持物理場模型的AI訓(xùn)練與實(shí)時(shí)化仿真；
● 自動(dòng)仿真：支持多學(xué)科協(xié)同集成，提供靈活得多學(xué)科協(xié)同環(huán)境的集成及運(yùn)行；
● 虛擬傳感：支持億級(jí)網(wǎng)格仿真數(shù)據(jù)的分布式渲染與虛擬傳感快速響應(yīng)功能；
● 故障庫化：電力設(shè)備失效與故障模式精細(xì)化仿真分析與庫化；
● AI深度融合：探索大模型驅(qū)動(dòng)仿真，構(gòu)建仿真可信數(shù)據(jù)庫，預(yù)演與反演設(shè)備故障模式，優(yōu)化運(yùn)維流程與規(guī)則。
3.安世亞太PERA SIM
全棧自主化工具鏈
安世亞太提供PERA SIM全棧自主化工具鏈，為仿真進(jìn)入運(yùn)維環(huán)節(jié)提供了數(shù)據(jù)安全保障。包含高級(jí)流體仿真軟件PERA SIM Fluid、高級(jí)結(jié)構(gòu)仿真軟件PERA SIM Mechanical、高級(jí)電磁仿真軟件PERA SIM LEmag、AI訓(xùn)練工具PERA Rom及數(shù)字孿生應(yīng)用軟件PERA Twin。目前已在高壓直流輸電換流閥、GIS高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器等關(guān)鍵電力主設(shè)備中示范應(yīng)用，并不斷深化價(jià)值。
通用高級(jí)流體分析軟件 PERA SIM Fluid
通用高級(jí)結(jié)構(gòu)分析軟件 PERA SIM Mechanical
通用高級(jí)低頻電磁分析軟件 PERA SIM LEmag
多物理場孿生模型開發(fā)軟件 PERA Rom
PERA Twin數(shù)字孿生應(yīng)用軟件支持電網(wǎng)統(tǒng)一的數(shù)字化站環(huán)境，支持以微服務(wù)嵌入式部署，包含在線實(shí)時(shí)仿真與狀態(tài)監(jiān)測功能、離線多物理場狀態(tài)預(yù)演與反演功能、虛擬傳感部署與管理功能等，并逐步升級(jí)模型自適應(yīng)AI訓(xùn)練演化、失效模式反演分析等功能。軟件支持對(duì)孿生對(duì)象運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行資源、運(yùn)行模式、運(yùn)行參數(shù)等參數(shù)的集中配置，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)孿生體運(yùn)行狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)視。建立實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互通道，將實(shí)際系統(tǒng)的電氣量及傳感數(shù)據(jù)輸入到孿生模型中，同時(shí)將模型的輸出實(shí)時(shí)反饋到實(shí)際系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)推演告警。
安世亞太打造了面向電力行業(yè)的專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，在推動(dòng)電力設(shè)備數(shù)字孿生的全棧國產(chǎn)化工具鏈替代的同時(shí)，為電力用戶提供多物理場專業(yè)仿真咨詢服務(wù)，旨在推動(dòng)電力設(shè)備主動(dòng)運(yùn)維與仿真技術(shù)、AI技術(shù)的深度融合，探索電力設(shè)備數(shù)字孿生的新價(jià)值、新形態(tài)。
4.即將線下亮相
2025年4月17-18日，“第14屆中國電力設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)高峰論壇暨展示會(huì)”即將在杭州召開，安世亞太科技股份有限公司將攜行業(yè)最新解決方案亮相本次活動(dòng)，展位號(hào)A028歡迎各位伙伴前來交流。
安世亞太具有29年的研發(fā)信息化工業(yè)軟件開發(fā)和服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，專注于CAE自主仿真研發(fā)，推動(dòng)中國仿真技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，讓仿真變成生產(chǎn)力。安世亞太以仿真為核心，以全模態(tài)綜合仿真體系建設(shè)能力為客戶業(yè)務(wù)賦能，提供全領(lǐng)域、全周期、多場、多學(xué)科、多類型的全模態(tài)仿真服務(wù)，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
