电力变压器设备数字孪生.pdf

应用场景在于重型设 备的运维监控和流程工业关键工艺良品率的提高方面。本案例 的价值点在于，设备内部某关键参数，无法通过传感器直接获 取。由于这一关键参数无法直接获取，从而导致了设备运行的潜 在风险或生产工艺的良品率地下问题。 电力变压器设备的数字孪生是一种先进的技术应用，旨在解决重型设备运维监控和流程工业关键工艺良品率提升的问题。在电力行业中，特别是对于变压器这样的核心设备，其内部关键参数往往难以通过传统传感器直接获取，这可能导致设备运行的风险增加或生产效率下降。数字孪生技术通过创建设备的虚拟模型，借助物联网(IoT)平台，实现实时数据同步，使运维人员能全面了解设备的实际运行状况，对设备状态进行预测性判断。 阿里云supET工业互联网平台是一个开放的生态系统，由阿里云计算有限公司等多家单位共同构建，旨在为制造业企业提供一站式数字化转型服务。该平台利用ANSYS公司的数字孪生解决方案，建立高保真度的设备仿真模型，结合实际设备传感器数据，实现物理设备与虚拟模型的同步运行。在电力变压器的案例中，由于变压器的特殊构造（铁芯和线圈浸泡在冷却油中），直接监测铁芯和线圈的温度非常困难。数字孪生技术则能通过虚拟模型来监控这些关键参数，提供实时温度信息，有助于优化冷却策略和预防故障。 数字孪生的核心包括设计知识、运行时状态和计算引擎。设计知识涵盖设备的机理模型和3D模型，运行时状态则依赖于IoT技术收集的数据，而计算引擎则用于进行实时仿真和3D渲染，为性能分析、优化提供指导。在实施阶段，数字孪生技术可应用于资产级、车间级和企业级的多个维度，覆盖设计、生产、管理和运维等各个环节，尤其在流程行业如电力行业中有着显著的应用价值。 案例的优势在于通过IoT在线数据和设备仿真模型的融合，实现基于模型的实时在线分析，将设备的设计知识应用到运维阶段，提高了设备的智能监控和维护能力。这种技术融合使得运维人员能够通过3D交互界面直观地理解设备运行状态，提前发现潜在问题，避免设备故障，从而提高设备的运行效率和整体的工艺良品率。 总结来说，电力变压器设备的数字孪生技术是一项创新性的解决方案，它弥补了因物理限制无法直接监测关键参数的不足，通过虚拟模型与实际设备的紧密互动，实现了设备全生命周期的智能管理，对于提升电力行业的运维水平和生产效率具有重大意义。