【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电网领域，更具体的说是一种基于智慧物联和lidar融合的电网数字孪生系统。
技术介绍
1、数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统；
2、目前，数字孪生技术已逐渐应用在配电网领域中，通过基于真实电网系统虚拟对应的数字电网，以增强对电网运行过程的监控，及时掌握电网运行的安全状态等信息。其中，数字电网主要是以云计算、大数据、物联网、移动端互联网、人工智能和区块链等各种新一代数字化技术作为发展的驱动力，以移动互联网和大数据作为关键制造要素，以现代电力网络和能源网络与新时代的信息网络相结合为基础，通过先进的数字技术和能源公司在业务、管理上进行了深度的融合，不断提高数字化、网络化、智能化的水平。它将物理电网的人、事、物在数字世界进行重构，实现能源流、价值流、信息流的高度融合。
3、但是，在实际应用中，电网数字孪生系统还存在一些缺陷：
4、在搭建电网数字孪生模型时，需要采集和整理大量的数据，包括电网拓扑、电力设备参数、电网运行数据，但这些数据可能存在不准确或不完整的情况，进而会导致模型的精度下降，不能真实的反应电网的实际情况，另外，电网孪生系统中需要进行大量的计算，例如，电力设备的状态计算、稳定性计算、潮流计算，计算精度差，对于电网特殊情况的反应不够灵敏，有待于改进一种基于
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种基于智慧物联和lidar融合的电网数字孪生系统，能够解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，更具体的说是一种基于智慧物联和lidar融合的电网数字孪生系统，包括：
3、电网数据采集模块，用于对电网运行的数据进行采集，得到建模参数，包括电网拓扑、电网运行数据、电力设备参数以及环境参数；
4、数据传输模块，完成采集到的数据的传输和转换，包括数据传输协议、物联网通信协议等，保证数据能够稳定、快速地传输；
5、孪生地图模块，搭建网络虚拟地图，该模块利用gps定位技术以及激光雷达探测技术，将区域电网节点及区域电网节点上的相关设备地理信息映射到虚拟地图模块上，实现1：1复制实景；
6、拓扑构建模块，用于将电力设备与电网电路相关联，抽象成节点和线，在一条路径出现故障时，其它路径能够正常使用；
7、电网监测模块，实时监测电网运行状态，预测电网未来发展趋势；
8、数据处理模块，用于对监测数据的分析和处理；
9、数据存储模块，用于存储数据；
10、数据可视化模块，用于将电网分析结果展现出来，包括图表、报表、地图，为决策者提供参考；
11、报告生成模块，利用报告智能生成系统将数据处理结果转换为报告；
12、人工接收台，用于接收预警报告和状态报告，使实体电网在第一时间得到维护。
13、更进一步的，所述电网数据采集模块包括电力设施监控设备、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、电网电流电压采集表以及控制器，通过物联网实时采集并获取预设区域电网输电数据与电网供电数据
14、更进一步的，所述孪生地图模块搭建步骤：
15、s1、梳理地图建设需求，分析不同类型数据建设指标；
16、s2、将数据引入到数据库中；
17、s3、通过专业gis数据治理软件对数据进行处理；
18、s4、针对不同数据存储在不同的库中；
19、s5、按照数据分级管理模式，建设设备级数字孪生-单元级数字孪生-系统级数字孪生三级数据更新机制，保障数据的现势性与准确性；
20、s6、数据底板通过统一的api服务为上层支撑平台与业务应用提供多样化的能力，如二维数据按照国际ogc标准提供服务，三维数据按照行标s3m标准提供服务，感知数据以流数据服务接口提供，业务数据按照restful接口提供服务。
21、更进一步的，所述步骤s5中，具体更新方式包括根据ai变化识别更新，定期按区域或对象更新，根据业务需求实时更新。
22、更进一步的，所述步骤s3中包括场景美化、数据融合和数据质检，其中，场景美化能够使构建的孪生地图更加真实，数据融合用于将数据尺度分为l1、l2、l3级，通过数据融合将多尺度、多类型的流域单体化数据形成涵盖地上、电力设备、环境、室内室外的数字空间。
23、更进一步的，所述数据处理模块基于大数据计算，计算步骤包括：
24、s1、将待处理的大规模数据存储在服务器集群的所有服务器上，使用hdfs分布式文件存储系统，将文件分成很多块，以块为单位存储在集群的服务器上；
25、s2、大数据引擎根据集群里不同服务器的计算能力，在每台服务器上启动若干分布式任务执行进程，这些进程会等待给它们分配执行任务；
26、s3、使用大数据计算框架支持的编程模型进行编程，应用程序编写好以后，将其打包；
27、s4、用hadoop或者spark的启动命令执行这个应用程序的jar包，首先执行引擎会解析程序要处理的数据输入路径，根据输入数据量的大小，将数据分成若干片，每一个数据片都分配给一个任务执行进程去处理；
28、s5、任务执行进程收到分配的任务后，检查自己是否有任务对应的程序包，如果没有就去下载程序包，下载以后通过反射的方式加载程序；
29、s6、加载程序后，任务执行进程根据分配的数据片的文件地址和数据在文件内的偏移量读取数据，并把数据输入给应用程序相应的方法去执行。
30、本专利技术一种基于智慧物联和lidar融合的电网数字孪生系统的有益效果为：
31、本专利技术中，通过对电网实景的监控以及多源数据采集，能够通过大量数据提高模型数据的准确性，并且，电网数字孪生系统可以保证电网的经济高质、安全稳定运行，在电网出现故障时能够及时通知人工接受台，另外，通过大数据计算实现数据的快速计算，计算过程效率更高，反应快速。
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1.一种基于智慧物联和LiDAR融合的电网数字孪生系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于智慧物联和LiDAR融合的电网数字孪生系统，其特征在于，所述电网数据采集模块包括电力设施监控设备、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、电网电流电压采集表以及控制器，通过物联网实时采集并获取预设区域电网输电数据与电网供电数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于智慧物联和LiDAR融合的电网数字孪生系统，其特征在于，所述孪生地图模块搭建步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于智慧物联和LiDAR融合的电网数字孪生系统，其特征在于，所述步骤S5中，具体更新方式包括根据AI变化识别更新，定期按区域或对象更新，根据业务需求实时更新。
5.根据权利要求3所述的一种基于智慧物联和LiDAR融合的电网数字孪生系统，其特征在于，所述步骤S3中包括场景美化、数据融合和数据质检，其中，场景美化能够使构建的孪生地图更加真实，数据融合用于将数据尺度分为L1、L2、L3级，通过数据融合将多尺度、多类型的流域单体化数据形成涵盖地上、电力设备、环境、室内室外
6.根据权利要求1所述的一种基于智慧物联和LiDAR融合的电网数字孪生系统，其特征在于，所述数据处理模块基于大数据计算，计算步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于智慧物联和lidar融合的电网数字孪生系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于智慧物联和lidar融合的电网数字孪生系统，其特征在于，所述电网数据采集模块包括电力设施监控设备、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、电网电流电压采集表以及控制器，通过物联网实时采集并获取预设区域电网输电数据与电网供电数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于智慧物联和lidar融合的电网数字孪生系统，其特征在于，所述孪生地图模块搭建步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于智慧物联和lidar融合的电网数字孪生系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐璐，买合布拜·肖开提，郭江涛，马占军，黎红，杨柳，李志刚，王楷，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司信息通信公司，
类型：发明
国别省市：
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