[发明专利]一种高压GIS开关设备数字孪生系统

说明书

本发明公开了一种高压GIS开关设备数字孪生系统，包括：综合监测及数字孪生设备，其包括电路背板和安装在所述电路背板上的数字孪生装置；数字孪生装置根据GIS开关设备状态感知装置的输出数据进行多维状态感知信息采集和数字孪生模型构建；GIS开关设备状态感知装置，其包括开关机械机构状态感知单元、触头位置感知单元、开关温度状态感知单元、电流感知单元、电压感知单元；各感知单元通过对应的通信接口插件连接电路背板的背板总线；数字孪生平台主站系统，其与数字孪生装置通信连接，根据用户输入的系统指令访问和刷新所述综合监测及数字孪生设备构建的数字孪生模型。本发明能够实现高压GIS开关设备多维状态监测数据的统一采集。

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，尤其是涉及一种高压GIS开关设备数字孪生系统。

背景技术

电力系统中高压电气设备的可靠性直接影响着电力系统运行的安全性与稳定性，长期以来由于缺乏有效的状态评估方法，需要进行大量的运维和检修工作，造成不必要的资源浪费。业界提出了基于数字孪生的变电设备全寿命周期状态检测与评估研究，探索实现电力装备的智慧互联及智能运维的新技术，推进先进数字技术与业务融合，促进电网变电设备运行管理的全面转型升级。但是现阶段高压GIS开关设备状态监测数据采集不统一，难以满足数字电力系统构建及运维需要。

发明内容

本发明提供一种高压GIS开关设备数字孪生系统，能够实现高压GIS开关设备多维状态监测数据的统一采集。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种高压GIS开关设备数字孪生系统，包括：综合监测及数字孪生设备、GIS开关设备状态感知装置和数字孪生平台主站系统；

所述综合监测及数字孪生设备，其包括电路背板和安装在所述电路背板上的数字孪生装置；所述数字孪生装置根据所述GIS开关设备状态感知装置的输出数据进行多维状态感知信息采集和数字孪生模型构建；

所述GIS开关设备状态感知装置，其包括开关机械机构状态感知单元、触头位置感知单元、开关温度状态感知单元、电流感知单元、电压感知单元；所述开关机械机构状态感知单元、所述触头位置感知单元、所述开关温度状态感知单元、所述电流感知单元、所述电压感知单元分别通过对应的通信接口插件连接所述电路背板的背板总线；

所述数字孪生平台主站系统，其与所述综合监测及数字孪生设备通信连接，根据用户输入的系统指令访问和刷新所述综合监测及数字孪生设备构建的数字孪生模型。

作为进一步改进，所述通信接口插件包括采集模块、调理模块和通信模块；

所述采集模块通过所述调理模块与所述通信模块连接，所述通信模块与所述背板总线通信连接。

作为进一步改进，所述综合监测及数字孪生设备具有分别连接所述开关机械机构状态感知单元、所述触头位置感知单元、所述开关温度状态感知单元、所述电流感知单元、所述电压感知单元的以太网接口。

作为进一步改进，所述开关机械机构状态感知单元的监测参数包括分闸电磁铁线圈电流、合闸电磁铁线圈电流、储能电机电流、开关辅助节点；

所述开关温度状态感知单元为红外无线测温装置，其将采集到的GIS开关设备的表面温度通过无线发射模块无线发送至所述综合监测及数字孪生设备。

作为进一步改进，所述红外无线测温装置包括壳体、电路板、装配在所述电路板上的红外测温元件、无线发射模块；所述壳体内设有腔室，所述电路板安装在所述腔室内，且所述壳体的上部设有通槽。

作为进一步改进，所述壳体的底部设有绑带和匹配电缆的弧形凹槽，所述绑带缠绕在电缆上。

作为进一步改进，所述数字孪生装置，包括:

感知采集模块，用于接收所述GIS开关设备状态感知装置输出的传感数据，并将所述传感数据传输至通信物联模块；