(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211179871.5 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 国网上海能源互联网研究院有限公 司 地址 200131 上海市浦东 新区中国 （上海） 自由贸易试验区李冰路251号、 法拉第 路28号1幢4层、 5层 (72)发明人 吕广宪　陆一鸣　杜建　孙雯雯　 王立岩　刘鹏　王国庆　谭璐　 魏心泉　 (74)专利代理 机构 北京工信联合知识产权代理 有限公司 1 1266 专利代理师 夏德政 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种电网设备 数字孪生体构建方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种电网设备数字孪生体构 建方法及系统， 包括： 针对目标电网中的典型设 备， 构建设备的数字孪生体标准模型； 建立设备 实物与所述数字孪生体标准模型之间的映射关 系； 根据所述映射关系， 实现设备实物到所述数 字孪生体标准模 型的映射； 以城市为基础地理背 景， 构建所述数字孪生体标准模 型的三维虚拟场 景， 通过所述三维虚拟场景， 展示目标电网的实 景信息； 通过配网拓扑图， 提供所述数字孪生体 标准模型在不同尺度下的可视化渲染样式； 通过 所述数字孪生体标准模型， 实现配网网架的三维 可视化， 以实时反映电网的运行状态。 实现电网 设备数字孪生体的构建、 组网、 更新、 展示全自动 在线完成， 促进电网管理的质效。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115457213 A 2022.12.09 CN 115457213 A 1.一种电网设备 数字孪生体构建方法， 其特 征在于， 包括： 针对目标电网中的典型设备， 构建 设备的数字 孪生体标准模型； 建立设备实物与所述数字孪生体标准模型之间的映射关系； 根据所述映射关系， 实现 设备实物到所述数字 孪生体标准模型的映射； 以城市为基础地理背景， 构建所述数字孪生体标准模型的三维虚拟场景， 通过所述三 维虚拟场景， 展示目标电网的实景信息； 通过配网拓扑图， 提供 所述数字 孪生体标准模型在不同尺度下的可视化 渲染样式； 通过所述数字孪生体标准模型， 实现配网网架 的三维可视化， 以实时反映电网的运行 状态。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 针对目标电网中的典型设备， 构建设备的 数字孪生体标准模型， 包括： 构建设备的数字孪生体标准模型， 所述数字孪生体标准模型， 包括： 物 理模型和量测模 型， 其中， 物理模 型包括： 每种设备的平面图例、 三 维简化图模、 简模、 可分解的精细模型； 量 测模型包括： 设备的电气量、 状态量以及环境 量； 构建设备数字孪生体与电网资源业务中台数据模型关联， 形成电网设备数字孪生体标 准模型的三维模型库； 针对电网中实 际运行的设备， 构建基于三维模型库的数字孪生体， 在此基础上叠加设 备的实际运行信息和状态信息， 以统一标准命名规则管理电网相关 设备的数字 孪生体。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述目标电网中的典型设备， 包括下述中 的一种或多种： 线路、 开关、 变压器。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 建立设备实物与 所述数字孪生体标准模型 之间的映射关系； 根据所述映射关系， 实现设备实物到所述数字孪生体标准模型的映射， 包 括： 以集合体设施为整体， 根据三维模型库的基本单元， 分析各类集合体设施的构成和集 合体设施内的各 数字孪生体的连接关系 、 位置分布； 针对集合体设施 的设备组成、 层次关系、 连接关系构建实物到数字孪生模型之间的映 射表。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 以城市为基础地理背景， 构建所述数字孪 生体标准模型的三维虚拟场景， 通过 所述三维虚拟场景， 展示目标电网的实景信息， 包括： 实现城市级行政区划数据、 河流水系数据、 路网数据、 重要兴趣点数据的加载显示； 通过本地建筑模型 数据导入的方式实现建筑物通过三维立体白模的方式呈现； 实现三维场景的拖动、 漫游， 镜 头缩放、 倾 斜、 旋转； 形成以时间为 坐标的三维虚拟场景变化更新库； 调用三维虚拟场景变化更新库， 实时展示目标电网的实景信息 。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 通过配网拓扑图， 提供所述数字孪生体标 准模型在不同尺度下的可视化 渲染样式， 包括： 以配网侧馈线为单位， 通过电网拓扑中心应用服务分析馈线联通区域形成设备树， 设 备树中包括全局统一的设备ID；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115457213 A 2通过所获得的设备ID， 关联获取设备类型、 电压等级以及详细参数， 从已建立的模型库 中获取其数字 孪生体； 以拓扑分析、 地理信息， 以设备树为基础， 设备数字孪生体为基本要素， 基于物理电网 的拓扑关系， 实现完整的电网连接 拓扑图。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 通过所述数字孪生体标准模型， 实现配网 网架的三维可视化， 以实时反映电网的运行状态， 包括： 在地理背景条件下， 标记变电站地理位置， 展示电力走线形式， 实现配网网架的三维可 视化； 通过电网资源业务中台建立动态数据和数字孪生设备之间的响应事件， 在三维空间上 叠加实时量测信息与控制指令信息实时反映电网的运行状态。 8.一种电网设备 数字孪生体构建系统， 其特 征在于， 包括： 标准模型构建单元， 用于针对目标电网中的典型设备， 构建设备的数字孪生体标准模 型； 映射单元， 用于建立设备实物与所述数字孪生体标准模型之间的映射关系； 根据所述 映射关系， 实现设备实物到所述数字 孪生体标准模型的映射； 三维虚拟场景构建单元， 用于以城市为基础地理背景， 构建所述数字孪生体标准模型 的三维虚拟场景， 通过 所述三维虚拟场景， 展示目标电网的实景信息； 渲染单元， 用于通过配网拓扑图， 提供所述数字孪生体标准模型在不同尺度下的可视 化渲染样式； 可视化单元， 用于通过所述数字孪生体标准模型， 实现配网网架的三维可视化， 以实时 反映电网的运行状态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115457213 A 3