前言“十四五”期间，在传统产业数字化升级和绿色改造、绿色低碳城镇化和现代城市建设领域、绿色低碳消费、可再生能源或电力系统建设等，总投资可达近45万亿元，平均每年约8.9万亿元，约占全国总投资的16%。2021年全社会投资增长势头可观。“双碳”目标提出后，为提高能源利用效率，减少碳排放，许多行业开展了电能替代。2022年一季度，我国可再生能源新增装机容量将达到2541万千瓦，占全国新增发电装机容量的80%。其中，水电新增343万千瓦，风电新增790万千瓦，光伏发电新增1321万千瓦，生物质发电新增87万千瓦。截至2022年3月底，我国可再生能源发电装机容量将达到10.88亿千瓦。效果展示随着新能源装机占比的不断提升，对新能源风力发电3D可视化的需求也逐渐增加。为实现风力发电的集中管控，提高用户企业的数字化、智能化水平，实现数据可视化管理，打造一套适应新能源的3D可视化集中管理模块已成为新的主流趋势.使用海拓自主研发的前端可视化引擎HTforWeb，在Web上实现风力发电数字孪生的交互3D场景。根据时间天气界面，可实现白天、夜晚、晴天、阴天、雨天的切换，呈现出与现实世界一致的时空状态。图普软件数字孪生三维可视化系统可实现风电机组、升压站、配电室的漫游巡检和远程监控。场景中有漫游动画、暂停动画、停止动画、初始视角四个按钮。根据不同场景，可以第一人称视角或无人机视角漫游。系统解析鸟瞰漫游第一人称视角漫游，带来“我在世界中心，一切以我为本”的独特感受，模拟风电场巡检过程，带来身临其境的体验经验。对于可能存在危险的站点，可以利用图普软件提供的漫游功能，对风电场进行室外、室内巡检漫游。同时，通过无人机视角从升压站漫游至空中漫游视野，直观展现风电场的气势磅礴，带来独特震撼的观感。生产监控风力发电机的风量不像其他发电领域那样稳定，不能支持电力系统的运行。因此，风电基地设施的监测数据需要更具时效性。风电场关键生产数据集中在界面左右两侧，为管理者提供直观的数据展示和及时掌控。图普软件的3D可视化技术采用B/S架构，页面适配多种分辨率。用户只要打开浏览器，即可通过PC、PAD或智能手机随时随地访问3D可视化系统，实现远程监控。利用图普软件的可视化场景，将智能设备的实时运行参数连接到两侧的二维面板，整合项目概况、实时指标、机组状态、环境参数、发电量等复杂抽象数据统计、节能减排等，图表、图形、设计元素展示，集中管控。通过对历史数据的融合分析，管理人员可以实现资源的优化配置，构建智慧风电管理系统。项目概况本项目采用H140-2.5MW双馈风电机组，机组数量40台，总装机容量100MW。从二维数据面板，也可以直观地查看累计运行时间信息。实时指标可通过图普软件HT2D面板实时观察整个风电场的风电总负荷，从“风电机组预警处理率”和“未处理台数”进行及时的事件决策和处理风力发电机”。环境参数风速和风向的变化对大型风电机组的发电量影响较大。环境监测系统可接入图普软件可视场景，完成能见度、降水量、风速、温度的实时监测。在恶劣天气袭来之前采取预防措施。发电量统计发电量是生产监控模块管理人员最关心的数据。面板显示当日发电量、当月发电量及累计发电量；所有风力涡轮机的每日发电量排名以条形图的形式显示。节能减排通过图谱软件的可视化系统，可远程监控统计风电基地氮氧化物排放数据，依法实现节能减排的最优方案。科普小贴士：《全生命周期发电选择》联合国欧洲经济委员会的报告指出，在电站的整个生命周期中，没有采用碳捕集技术的风力发电每千瓦时排放10克二氧化碳。机组状态数量采用图谱软件多样化的图表形式，显示正常发电、带病发电、备用、自限功率、计划停机、通信中断的风电机组数量，便于查看。方便实时获取整个风机的运行状态。升压站监控Hightopo可以通过现场视图照片、卫星图像、CAD图纸等数据，快速在线还原实际风电基地，通过数据接入实现数字孪生。利用流光效果模拟不同风力机集电线路向升压站汇流的过程，更直观地展示风力发电过程，带来更好的沉浸式体验、观赏体验和交互体验。风电场升压站是指将风电机组的输出电压升压到更高电平电压并送出的设施。由于风电机组多为异步发电机，风电场在产生有功功率的同时会吸收无功功率，大多数风电机组不能进行连续有效的有功和无功功率调节。如果不采取相应的控制措施，可能会对电网造成影响。影响功率和电压稳定性，或增加电网网损。为解决大规模风电场并网运行带来的输出系统电压稳定性问题，风电场集升压站无功补偿方式普遍采用静止无功发电机（SVG）联合运行)和并联电容器组。点击升压站3D模型，跳转到升压站视角，显示站内主要观测数据，如环境信息、负荷统计、风电预报、消防巡检信息、巡检车辆信息等。环境信息地图软件数字孪生三维可视化系统中升压站环境信息监测主要集成了整个风电基地的天气、平均气温、主风向、平均风速等数据，便于实施和管控风场大环境信息。风电功率预测采用Hightopo双曲线图显示风电基地整体实时功率和预测功率，方便管理者随时进行决策分析，有效节能减排。消防巡检信息升压站长期处于高压状态，消防信息是关注的焦点。界面面板显示消防设施运行情况、消防巡检历史及最新报警时间。检查车辆信息消防与检查相辅相成。园区无人值守机器人巡检功能是电力行业刚需。升压站安装AGV巡检车。HTforWeb渲染的可视化界面，可以实时查看车辆位置和行驶速度。、电量、电池状态、运行状态等信息。故障列表巡检车检测到设备故障时，将信息上报登记到后台，并在图普软件监管平台前端故障列表中显示主要故障信息，并按照故障时间排序，便于维护人员及时查看和处理。配电室点击海拓普智能风电监控平台3D配电室建筑模型，跳转到配电室内部。主场景采用写实风格，还原配电室内部布局。点击对应的配电柜显示不同的主变高压侧测控数据。科普提示：配电房是指室内有低压负荷的配电场所，主要为低压用户配电，有中压进线（可能有少量出线）、配电变压器和低压配电装置。10kV及以下电压等级设备的设施分为高压配电室和低压配电室。施工管理监控通过图普软件可视化系统，远程监控风电机组施工进度、施工质量、施工安全、施工方案、施工细节，让管理人员免去频繁现场检查的烦恼。科普提示：陆上风力发电机的主要部件一般由风轮、主轴、变桨系统、偏航装置、齿轮箱、发电机、变频器、塔筒、塔座等组成。我们也有完整的单台风机运行监控系统，后续文章会详细介绍。利用图谱软件HT丰富的图表形式进行施工明细统计。整体进度和分步进度直观展示，便于运维人员及时了解项目建设进度；施工质量主要显示重点问题数量、已整改数量、未整改数量、整改情况、负责人信息；施工方案主要包括不同节点施工时间、施工对象、施工人员等清单数据；施工明细包括施工人员总数统计、施工吊车统计、塔基施工、塔管吊装等统计数据，实现数字化管理。新能源提供长期稳定电力保障的价值实现能力较差，受气象数据滚动更新影响，新能源电力预测与实际结果仍有一定偏差。新能源的大规模接入已经耗尽了现有的常规电源和抽水蓄能调节能力，“源随荷”的平衡模式难以为继。系统平衡调节能力亟待提升，加快建设“源-网-荷-储”互动的新型电力系统。“源网荷储一体化多能互补平台”以数据中台为系统，采用微服务架构，利用物联网、大数据、智能AI等技术实现各类电源侧、负载侧、储能侧。可控资源的数据接入和数据处理，实现数据资源的透明感知、特征建模、性能评估和建模应用，为电力系统提供资源信息管理、评估服务、生产服务、资源可控性和交易能力评估和可调负荷应用服务夯实数据基础，提供精准评估手段。更多行业应用实例请参考海拓普软件官网案例链接：https://www.hightopo.com/demo...
