上海浦東新區有陸家嘴、張江科學城、臨港新片區等重點區域，是上海加快建設國際經濟、金融、貿易、航運和科技創新五個中心的重要試驗田。浦東供電公司把握“數（字）智（慧）”化轉型機遇，著力構建能源大數據服務模式，為堅強電網提供有力支撐，為上海探索數字孿生城市建設提供典型經驗。

     7月1日，上海110千伏博藝變電站數字孿生系統正式移交并投入運行。博藝變電站是浦東供電公司在臨港區域的第一座包含數字孿生系統的基建變電站。而位于張江科學城內的35千伏蔡倫變電站，已通過數字孿生系統實現了變電站數字化建設的初步探索。

     這兩座充分應用云計算、大數據、人工智能等技術的智慧變電站，為周邊人工智能島、藥谷、科研院所等2154家高新技術企業提供電力保障。

     全時段全維度高密度采集數據 設備狀態“個性化”定制檢修

     作為上海第一個站本體與數字孿生系統同步建設并移交運行使用的輸變電工程，博藝變電站突破了傳統變電站的局限性，在應用數字孿生系統、提升智能化水平與安全生產能力的同時，實現了變電站的數字化移交。

     數字孿生系統是基于以蔡倫變電站為代表的工業互聯網感知層的大數據分析決策系統。它利用實時感知數據和設備三維數字模型，在虛擬空間構建出智慧變電站的數字版“克隆體”，同時利用人工智能技術深入挖掘海量數據價值，開展研判分析，可在線診斷設備健康狀態，“對癥下藥”輸出差異化、精細化檢修策略。

     大多數傳統變電站需要工作人員定期開展巡檢，獲取設備狀態數據。受限于數據采集密度，運檢人員難以及時掌握設備健康變化趨勢，執行狀態檢修時也只能在基準周期基礎上進行較為保守的調整。

     110千伏博藝變電站和35千伏蔡倫變電站的特別之處，在于站內設備上安裝的大大小小、形狀各異的“神經元”傳感器。“通過對這些傳感器采集的海量數據進行研判分析，我們能夠真正做到根據設備健康狀態個性化定制檢修策略，實現設備檢修精確決策，推動檢修模式從‘粗放經營’向提質增效轉變。”數字孿生系統建設團隊成員湯蕾介紹說。

     浦東供電公司在博藝變電站內精心搭建了包含7類傳感器的前端感知網絡，全時段、全維度、高密度采集設備狀態數據，在此基礎上構建智慧變電站數字孿生系統，準確把控設備的實時狀態變化并提供決策支撐，實現“設備會說話，變電站會思考”。

     “以機代人”監測設備狀況 降低一線運維人力成本

     以往每逢設備檢修，工作人員需要攜帶大量檢修、試驗報告及缺陷記錄等歷史資料去現場。今年3月，浦東供電公司運維班組自主研發了“掌上設備醫生”移動作業終端，作為前端感知網絡的延伸和補充，并與全業務運營管理中臺（“電力云”）對接。工作人員可以隨時隨地通過終端調閱“電力云”中存儲的設備歷史資料，既方便又快捷。

     “掌上設備醫生”在診斷設備健康、減負等方面具有明顯優勢。以往現場試驗需要一人操作、一人記錄、一人監護，試驗完成后還要花半小時左右整理試驗報告。而“掌上設備醫生”能夠實現操作流程一鍵順控、試驗數據實時同步、試驗報告自動生成，不僅能降低作業過程的安全風險，還能夠減輕一線人員的工作負擔，有效緩解設備量增長與人力資源緊張之間的矛盾。

     “掌上設備醫生”還提升了設備檢測結果的準確性。過去研判設備體檢結果大多依賴于作業人員的經驗，“掌上設備醫生”內嵌的專家經驗庫則可對設備體檢結果進行精準研判，帶來“一機在手，人人都是專家”的效果，推動作業模式從人工研判向“智慧研判”轉變。

     隨著數字孿生系統投運，下一階段，浦東供電公司將在博藝變電站內實現移動作業終端與數字孿生系統的數據互通，通過具有思考和交互功能的數字智慧鏡像，實時診斷、分析并告知設備的健康狀態以及異常發展趨勢。

     “數字孿生”實現安全自防御 助力智慧城市建設

     在博藝變電站的數字孿生系統中，點擊設備可顯示設備實時狀態、關鍵狀態量、遙信遙測數據以及環境數據，試驗報告也可隨時讀取。

     數字孿生系統還能及時捕捉設備缺陷初期癥狀，快速判斷缺陷的位置與性質，大幅縮短搶修時長，并由預防性檢修轉向預測性檢修，更好地實現變電站全壽命周期管理，讓運維管理更高效、生產作業更精準、成本配置更精益、安全防御更主動、人力資源更集約。此外，數字孿生系統還是一個開放平臺，浦東供電公司后續可以根據需要增加設備對應功能模塊以及采集狀態量，確保孿生模型的可延續性。

     4月27日，上海市政府常務會議明確指出“探索建設數字孿生城市，數字化模擬城市全要素生態資源”的規劃定位。利用數字孿生系統，浦東供電公司的“蔡倫經驗”普及站點已占浦東變電站總量的27.1%。未來，該公司計劃推廣“數字資產”低成本可復制、可推廣的高質量能源互聯網發展模式，助力智慧互聯、協同共享的數字孿生城市建設。

文章來源：北極星電力網