在风电场三维建模与数字孪生可视化系统中,采用了多项先进技术实现了从微观部件到宏观场景的全维度重构以及实时数据驱动的智能决策支持。具体而言,风机精细化建模采用了3DMax等工业设计软件,通过多边形编辑技术实现叶片曲面优化,显著提高了建模精度。
升压站、箱变模块化建模则运用了面向对象技术,将变压器解构为套管、冷却系统等组件,并建立了标准部件库,从而大幅提高了建模效率,如某企业建立的标准部件库使建模效率提升了75%,支持快速生成不同容量变压器的三维模型。
此外,地形场景生成技术通过导入CAD等高线数据自动生成三维地形,并结合风机点位优化算法,优化了风电场的整体布局,如某山地风电场实现道路土方量减少,集电线路缩短。
在数字孪生可视化功能方面,系统集成了实时数据、气象卫星云图、无人机巡检影像等多源数据,构建了风电场的数字孪生体,实现了风功率预测准确率的显著提升,实时云渲染技术,支持了8K分辨率下60FPS的流畅运行,并大幅降低了数据延迟,使运维人员能够实时查看风机内部状态。还提供了虚拟巡检、故障推演、应急演练等交互式决策支持功能,通过VR设备实现叶片内部缺陷检测,提高了检测效率;模拟设备故障场景,使制定维修方案的时间大幅缩短;开展极端工况下机组应急演练,缩短了操作人员的培训周期。
此外,系统还支持智能规划设计,通过优化风机排布等方式提高了风电场的年发电量。通过部署振动监测传感器等设备,并结合数字孪生体进行数据分析,实现了预测性运维管理,有效提前预警了设备故障,避免了非计划停机。开发的VR培训系统则构成了沉浸式培训体系,提高了新员工的实操考核通过率,并降低了安全事故率。最后,通过数字孪生体对接绿色电力交易平台,还实现了碳资产管理的有效延伸,增加了风电场的碳交易收益,促进了碳资产的有效管理。