虎石臺試驗場可模擬電網事故工況和異常故障，為數字孿生技術研究提供缺陷樣本和故障樣本數據庫，同時可為數字孿生技術應用能力提供低風險驗證服務，在數字孿生技術研究與驗證方面具有獨特的優勢。在此背景下，國網信通產業集團協同遼寧電科院，聯合沈陽工程學院等產學研用新主體，充分發揮試驗場優勢，共同開展面向高壓試驗場的數字孿生改造，建設虛實聯動智能電網孿生系統，探索數字孿生技術助力變電站智能化新路徑。

該系統于2022年6月底建設完成，可自動識別試驗設備、所用儀器，并以便捷直觀的方式在數字孿生空間展示設備參數、結構；在作業過程中實時提醒儀器組裝方法、試驗接線方式、注意事項等信息；自動記錄、存儲試驗全過程數據與影像資料；利用人工智能技術，比對分析并判斷試驗數據是否正常，協助試驗人員分析設備可能存在的隱患，提升試驗智能化水平。

該系統利用數字孿生技術優化虎石臺試驗場的生產試驗和管理模式，一方面，服務虎石臺試驗場開展相關業務，改進高壓試驗帶電作業方式，實現對試驗的智能化監控、診斷與控制；另一方面，構建可共享數據庫及可復用的設備診療模型，“以點帶面”推動國網遼寧省電力有限公司整體數字孿生電網建設。

虛實聯動智能電網孿生系統實現了試驗全過程管控、孿生空間仿真推演等功能，提升試驗運維智能化水平的同時，解決了變電設備異常樣本庫匱乏、設備診療效果不理想等痛點問題，驗證了數字孿生技術在變電站運維檢修業務的支撐能力。

一、產品概要（LYPCD-3000局放儀測試精準,穩定可靠）

電氣設備的局部放電現象對電氣設備的本身和電網都會產生不同程度的影響，嚴重的甚至導致設備報廢和電網崩潰，因此對電氣設備的早期局放監測，準確的掌握設備的運行狀況，及時有效的消除設備存在的故障隱患，把設備的故障消滅在萌芽狀態，對保證設備和電網本身的**起著至關重要的作用。電氣設備局放檢測的方法有很多，諸如：脈沖電流法、DGA法、超聲波檢測法、RIV法、光測法、射頻檢測法和化學方法等。各種檢測方法各有所長，但相比較而言超聲波檢測方法簡便易用，非常適合日常設備點巡檢，實時掌握電氣設備的運行狀況。常見的電氣設備局放故障一般會有：電暈、電弧和電痕。電暈和初期的電痕不會產生熱量，并且環境高溫也會掩飾了這些現象，用日常的紅外熱像儀無法檢測，但它卻會產生超聲波信號，用巡檢儀可以遠距離進行檢測；電弧和嚴重的電痕在產生超聲波的同時也會產生高熱量，因此用紅外和超聲波的方法都可以進行測試；但當局放發生在設備內部時，用紅外的方法則無法發現，用巡檢儀在電氣設備的表面或結合面處可以進行檢測。

是通過采集電力線路異常超聲波信號并經過軟件分析來診斷電力線路故障隱患的檢測裝置。此裝置是在不停電的狀態下實現判斷故障隱患的位置和故障類型。裝置通過超聲波探測器（超聲波傳感器）采集超聲波異常信號后，傳輸到主機，同時通過主機內置的分析軟件準確診斷出故障隱患類型及嚴重等級，并轉換為可聽聲音信號及波形輸出，幫助巡檢人員準確發現線路故障隱患，預防惡性故障的發生，避免了不必要的停電，提高了供電可靠性，同時也提高了巡檢人員工作效率和降低了巡檢人員勞動強度。

二、功能特點（LYPCD-3000局放儀測試精準,穩定可靠）

便攜式設計，體積小、重量輕、攜帶方便，一人即可操作。

高亮度激光發射器可實現故障點定位。

300萬像素高清攝像頭可輕松對焦檢測故障點，并對桿塔標識及故障設備拍照。

將探測器檢測到的異常超聲波信號轉換為可聽正弦信號和直觀波形，根據聲音和波形可清晰分辨放電強度。

嵌入式GPS接收器自動存儲坐標數據，并提供GPS導航功能，方便查詢及保存檢測路徑。

具有檢測溫度和濕度的功能，可實時檢測環境溫濕度。

具備數據保存功能，可以實現數據回放功能。

顯示屏為彩色觸摸屏，便于檢測人員檢測和使用。

靈敏度高、具有方向性和指向性，可對線路故障準確定位。

重量輕、攜帶方便、操作簡單，可在行駛速度為30km/h車輛上進行檢驗。

超聲波檢測可適用于噪音環境，不受環境聲音影響。

檢測采用非接觸方式，有效檢測距離可達30米，方便可靠。

帶電檢測，不影響正常運行。

使用” LYPCD-3000-ADMIN” 巡檢后臺軟件方便地進行數據管理和進行評估。

三、技術參數（LYPCD-3000局放儀測試精準,穩定可靠）

四、產品組成（LYPCD-3000局放儀測試精準,穩定可靠）

五、產品結構（LYPCD-3000局放儀測試精準,穩定可靠）

六、操作方法

6.1 開機主界面

6.2 系統設置

點擊進入系統設置界面。

管理編號

新建編號：用來建立新的管理編號，管理編號以當前日期時間為命名規則保證唯壹。

置為當前編號：選中列表中的管理編號，可將其置為當前管理編號，從而對其進行數據的追加和數據回放分析等操作。

刪除選中編號：可對選中管理編號進行刪除。

當前管理編號下的測試距離通過點擊鍵來設定。

日期/時間

當選擇GPS模式時，將進入GPS自動對時模式。

當選擇手動模式時，通過調節鍵來設定日期時間。

數據存儲

數據存儲等待時間通過鍵來設定，默認值為10秒；

數據存儲時間通過鍵來設定，默認值為1分鐘。

GPS導航

當點擊“開啟GPS導航功能”時，進入GPS 導航狀態，導航功能與日常使用導航功能類似。

數據導出

選擇為將SD卡中文件復制到USB存儲器中。

選擇為將SD卡中文件轉移到USB存儲器中。

屏幕校準

點擊“筆針校準”，進入觸摸屏校準狀態，完成校準工作。

恢復出廠

點擊“恢復出廠設置”，可將設置恢復到出廠時的默認配置。

返回

點擊“返回”鍵時，退出功能菜單界面，返回到初始界面。

6.3 背景設置

點擊進入音量控制界面。

“背景”為檢測環境的背景噪聲，可根據現場環境來進行設置，當超過背景噪聲值時，音頻將根據超聲信號強度輸出不同強度的音頻信號。

背景音量大小可通過鍵來設定。

6.4 常規信息

點擊進入常規信息界面。

頻率默認值為40kHz；靈敏度默認值為120dB；音量可通過音量控制來調節；溫度和濕度為自動檢測；檢測距離的默認值為10M，可通過“系統設置”—>“管理編號”進行設定；經度和緯度為自動檢測。

6.5 數據回放

點擊進入數據回放界面。

文件列表區：可顯示所有存儲的文件， 并可對文件進行刪除；

波形播放欄：可以播放錄制的波形，具有播放、暫停、停止功能；

信息顯示區：顯示所選文件內容。

當觸摸鍵時，返回到初始界面。

6.6 數據存儲

在檢測到異常超聲波信號時，需要對其進行數據存儲，按下或儀器側方按鍵時，該按鈕變為，波形顯示區顯示存儲等待計時，經過存儲等待時間后，進入存儲狀態，波形顯示區顯示已存儲時間長度，并伴有黃色和紅色交替閃爍標識。當存儲按鈕恢復為“數據存儲”時，表示存儲完畢，可進行下一次存儲。存儲過程中可點擊“停止”，來手動停止某次存儲。

6.7 拍照

點擊或儀器側方按鍵時，可對故障點進行拍照記錄。

6.8 照片預覽

    點擊進入照片預覽畫面。

該界面允許對照片進行預覽操作，對無用的照片可進行刪除。

依托虎石臺試驗場可模擬事故工況和故障現象這一特點，國網信通產業集團利用虛實聯動智能電網孿生系統開展專項試驗驗證與研究，采集大量缺陷和故障樣本數據，打造完備可靠的正常和異常樣本庫；基于樣本庫進行人工智能算法優化訓練，打造高水平算法模型庫；構建以孿生模型、機理模型、仿真模型為主體的設備模型庫，形成可共享可復用的三大資源庫，為電力設備狀態分析研判和趨勢預測等應用提供支撐。

“虛實聯動智能電網孿生系統的建成對遼寧數字孿生電網建設意義重大。雖然前期投資規模較大，但建成的可共享可復用的三大資源庫能夠有效減少后期數字孿生技術在變電站應用的成本。”

虛實聯動智能電網孿生系統在架構和功能設計上考慮在運變電站的實際需求和現狀，開發預留中臺接口與接入功能，能夠無縫對接在運變電站已有系統和數據，支撐在運變電站智能運檢建設，降低在運變電站數字孿生系統開發投入成本，提升數字孿生技術在電網中應用的水平和成效。

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