一种面向直流GIL的数字孪生模型框架构建方法

技术特征：
1.一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，包括构建贯穿全寿命周期的跨时间阶段模型框架和基于“段”层的跨空间尺度设备数字模型框架，对构建的模型框架进行交融互联，即获得面向直流gil的数字孪生模型框架。2.根据权利要求1所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，构建贯穿全寿命周期的跨时间阶段模型框架包括分析设备寿命周期各阶段对模型的不同需求，提出各阶段物理实体和数字模型同时传递机制，建立生产-试验-运维的跨阶段体系，分析数字模型储存信息的内容和主要机制，研究在制造和试验过程中单一部件或单元的分离方式，以实现信息和数据的无障碍流通。3.根据权利要求2所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，构建贯穿全寿命周期的跨时间阶段模型框架过程中，在时间尺度划分时，以自然的设备生产阶段为划分方式，即生产阶段-试验阶段-运维阶段三个部分。4.根据权利要求3所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，构建贯穿全寿命周期的跨时间阶段模型框架过程中，在时间尺度划分完成后，以物理模型和数字模型同时传递完成不同阶段的信息传递，数字模型中包含众多现有体系中忽略的隐含信息，如盆式绝缘子的残余应力，试验过程中的局部微小缺陷。5.根据权利要求4所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，所述生产阶段物理模型中的物理场包括化学计算、应力计算、电场计算和热场计算，试验阶段物理模型中的物理场包括电场计算、流场计算、应力计算和热场计算，运维阶段物理模型中的物理场包括电场计算、流场计算、应力计算、热场计算、设备表面电荷计算和老化计算。6.根据权利要求4所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，构建贯穿全寿命周期的跨时间阶段模型框架过程中，在时间尺度划分完成后，以生死单元的方式完成不同阶段数字模型的装配，使模型可以贯穿生产-试验-运维三个阶段。7.根据权利要求1所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，构建基于“段”层的跨空间尺度设备数字模型框架包括分析不同物理场对模型的需求，提出在单元和部件之间加入“段”层，建立设备-单元
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段
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部件四级模型，针对“段”层分析其划分尺度和方式，研究“段”层、单元和部件的关系与构建模式，构建不同层级之间载荷和计算结果的传递机制。8.根据权利要求7所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，构建基于“段”层的跨空间尺度设备数字模型框架过程中，在空间尺度划分时，在原有的“设备-单元-部件”三个层次的基础上，提出单元和部件之间加入“段”层，以适应不同物理场的计算要求。9.根据权利要求8所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，构建基于“段”层的跨空间尺度设备数字模型框架过程中，在空间尺度划分完成后，对于“段”层的划分尺度，充分考虑不同物理场对模型的需求，“段”层为部件级的装配体，部件级以盆式绝缘子或三支柱绝缘子为核心部件，还包括导电杆、壳体、绝缘气体、接地母线和微粒收集器。10.根据权利要求9所述的一种面向直流gil的数字孪生模型框架构建方法，其特征在于，构建基于“段”层的跨空间尺度设备数字模型框架过程中，在空间尺度划分完成后，以子
模型技术为核心形成“树状”层次化的结构，部件为“段”层的子模型，而“段”结构为单元的子模型，单元以子模型方式互联形成设备。

技术总结
本发明公开了一种面向直流GIL的数字孪生模型框架构建方法，包括构建贯穿全寿命周期的跨时间阶段模型框架和基于“段”层的跨空间尺度设备数字模型框架，对构建的模型框架进行交融互联，即获得面向直流GIL的数字孪生模型框架。采用本发明方法构建的面向直流GIL的数字孪生模型框架能够实时监测直流GIL的复杂运行状态，为电网运行提供更安全、准确、高效的计算分析技术支撑，实现对直流GIL的全寿命周期管理。理。理。


技术研发人员：王闯 朱卫宇 张浩林 陈驰 卜越 赵妮 张在秦 高青青 付钰伟
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2022/6/7