【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及領(lǐng)域，更具體的，涉及一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、柔性直流換流閥是一種新型的電力電子設(shè)備，它在新能源領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。柔性直流輸電技術(shù)是一種新興的直流輸電技術(shù)，它具有靈活性和可控性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以有效地解決新能源并網(wǎng)和分布式能源接入電網(wǎng)等問(wèn)題。柔性直流換流閥是柔性直流輸電技術(shù)的核心部件之一，它可以將電網(wǎng)故障排除的時(shí)間縮短到100毫秒以內(nèi)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)波動(dòng)性的清潔能源電荷和功率的快速補(bǔ)償，讓清潔能源并網(wǎng)成為可能。
2、柔性直流換流閥的多態(tài)演化通常首先進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用現(xiàn)有的傳感器網(wǎng)絡(luò)或模擬數(shù)據(jù)，收集柔直換流閥在不同工況下的運(yùn)行參數(shù)，如電壓、電流、溫度、壓力等；并基于三維建模軟件構(gòu)建柔直換流閥的三維幾何模型；然后采用數(shù)字孿生平臺(tái)或仿真軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、模型集成及可視化，并將三維幾何模型導(dǎo)入數(shù)字孿生平臺(tái)，與實(shí)時(shí)或模擬的數(shù)據(jù)流進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)物理空間與虛擬空間的映射；最后利用數(shù)字孿生平臺(tái)提供的可視化工具，實(shí)時(shí)展示柔直換流閥的三維模型及其內(nèi)部狀態(tài)變化。
3、數(shù)字孿生體的多態(tài)演化效果主要取決利用有限的傳感器測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算完整數(shù)字孿生體的狀態(tài)數(shù)據(jù)，上述方案主要采用通用的數(shù)字孿生平臺(tái)或仿真軟件對(duì)輸入的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)根據(jù)空間距離和連接拓?fù)溥M(jìn)行計(jì)算，沒(méi)有考慮柔性直流換流閥的復(fù)雜的設(shè)備模型的空間連接關(guān)系，計(jì)算的虛擬測(cè)點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)通常有一定的偏差。
4、針對(duì)上述問(wèn)題，亟需一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路>
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本專利技術(shù)提供一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)，利用測(cè)點(diǎn)的周期性和重復(fù)性對(duì)歷史量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，通過(guò)充分考慮的設(shè)備三維模型的形狀結(jié)構(gòu)對(duì)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)插值的影響，采用空間立方體網(wǎng)格的形式構(gòu)建柔直換流閥的連通性和測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)插值的框架，以實(shí)施對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的提取分析。
2、本專利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案。
3、本專利技術(shù)第一方面，涉及一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，方法包括以下步驟：通過(guò)遍歷柔直換流閥設(shè)備三維模型中所有的幾何頂點(diǎn)的坐標(biāo)，獲得柔直換流閥設(shè)備的輪廓空間，并在輪廓空間內(nèi)均勻劃分出多個(gè)立方體網(wǎng)格單元；判斷每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元所對(duì)應(yīng)的設(shè)備部件類型，獲得每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元所對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)，并基于設(shè)備部件類型、存在相鄰測(cè)點(diǎn)的計(jì)算網(wǎng)格單元的數(shù)量為每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元分配狀態(tài)屬性空間；利用狀態(tài)屬性空間生成索引，從預(yù)先存儲(chǔ)的多斷面結(jié)構(gòu)化測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)中提取每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，填入狀態(tài)屬性空間中相應(yīng)位置字段中；利用狀態(tài)屬性空間中相應(yīng)位置字段的值，對(duì)每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元的加權(quán)量測(cè)值、加權(quán)網(wǎng)格量進(jìn)行計(jì)算。
4、優(yōu)選的，判斷每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元所對(duì)應(yīng)的設(shè)備部件類型，包括：從網(wǎng)格單元中心點(diǎn)出發(fā)，向三維空間的六個(gè)方向發(fā)出射線，以獲得射線穿過(guò)的設(shè)備部件的投影相交三角面片；利用投影相交三角面片還原出設(shè)備部件的對(duì)應(yīng)三角面片，并基于對(duì)應(yīng)三角面片的位置，判斷設(shè)備部件的類型。
5、優(yōu)選的，獲得每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元所對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)，包括：采集測(cè)點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，基于三維空間坐標(biāo)和預(yù)先獲得的立方體網(wǎng)格單元的頂點(diǎn)坐標(biāo)生成所述測(cè)點(diǎn)與立方體網(wǎng)格單元之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；測(cè)點(diǎn)基于不同的測(cè)點(diǎn)類型采集不同屬性的狀態(tài)值。
6、優(yōu)選的，基于設(shè)備部件類型、存在相鄰測(cè)點(diǎn)的計(jì)算網(wǎng)格單元的數(shù)量為每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元分配狀態(tài)屬性空間，包括：狀態(tài)屬性空間內(nèi)包括狀態(tài)屬性數(shù)組、對(duì)應(yīng)于狀態(tài)屬性數(shù)組中狀態(tài)值類型字段的影響測(cè)點(diǎn)子列表；狀態(tài)屬性數(shù)組中至少包括每一種測(cè)點(diǎn)類型的狀態(tài)值；影響測(cè)點(diǎn)子列表的數(shù)量為一張或多張，影響測(cè)點(diǎn)子列表用于記載針對(duì)于當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算網(wǎng)格單元的編號(hào)、計(jì)算網(wǎng)格單元中的測(cè)點(diǎn)編號(hào)、測(cè)點(diǎn)的量測(cè)值、測(cè)點(diǎn)針對(duì)當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元的影響距離值之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
7、優(yōu)選的，狀態(tài)屬性空間內(nèi)包括狀態(tài)屬性數(shù)組、對(duì)應(yīng)于狀態(tài)屬性數(shù)組中狀態(tài)值類型字段的影響測(cè)點(diǎn)子列表，包括：若當(dāng)前一種測(cè)點(diǎn)類型的狀態(tài)值為0，則狀態(tài)屬性空間內(nèi)不包含針對(duì)當(dāng)前一種測(cè)點(diǎn)類型的影響測(cè)點(diǎn)子列表；若當(dāng)前一種測(cè)點(diǎn)類型的狀態(tài)值為1，則狀態(tài)屬性空間內(nèi)包含針對(duì)當(dāng)前一種測(cè)點(diǎn)類型的影響測(cè)點(diǎn)子列表。
8、優(yōu)選的，影響測(cè)點(diǎn)子列表用于記載針對(duì)于當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算網(wǎng)格單元的編號(hào)，包括：遍歷當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元周圍小于最遠(yuǎn)影響路徑距離的所有鄰居網(wǎng)格單元，記錄內(nèi)部存在當(dāng)前一種測(cè)點(diǎn)類型的所有鄰居網(wǎng)格單元；將內(nèi)部存在當(dāng)前一種測(cè)點(diǎn)類型的所有鄰居網(wǎng)格單元作為針對(duì)當(dāng)前一種測(cè)點(diǎn)類型的計(jì)算網(wǎng)格單元。
9、優(yōu)選的，測(cè)點(diǎn)針對(duì)當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元的影響距離值之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系為：提取當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元和所述計(jì)算網(wǎng)格單元的中心點(diǎn)坐標(biāo)，并計(jì)算二者中心點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離；以立方體網(wǎng)格單元的邊長(zhǎng)為基準(zhǔn)，對(duì)中心點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離進(jìn)行歸一化；將歸一化后的中心點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離作為計(jì)算網(wǎng)格單元中測(cè)點(diǎn)i針對(duì)當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元的影響距離值ji。
10、優(yōu)選的，利用狀態(tài)屬性空間生成索引，從預(yù)先存儲(chǔ)的多斷面結(jié)構(gòu)化測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)中提取每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，包括：預(yù)先存儲(chǔ)的多斷面結(jié)構(gòu)化測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)基于斷面數(shù)量、狀態(tài)值類型數(shù)量、測(cè)點(diǎn)數(shù)量、每個(gè)斷面中的采集時(shí)刻數(shù)量進(jìn)行結(jié)構(gòu)化；預(yù)先存儲(chǔ)的多斷面結(jié)構(gòu)化測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)支持基于數(shù)組訪問(wèn)索引、二維數(shù)組索引實(shí)施測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的依序存儲(chǔ)、讀取和放回。
11、優(yōu)選的，利用狀態(tài)屬性空間生成索引，包括：基于待分析的狀態(tài)值類型，生成所述數(shù)組訪問(wèn)索引；基于狀態(tài)屬性空間中影響測(cè)點(diǎn)子列表中每一個(gè)計(jì)算網(wǎng)格單元中的測(cè)點(diǎn)編號(hào)，生成二位數(shù)組索引中的行索引；基于待分析時(shí)刻，生成二位數(shù)組索引中的列索引。
12、優(yōu)選的，利用狀態(tài)屬性空間中相應(yīng)位置字段的值，對(duì)每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元的加權(quán)量測(cè)值、加權(quán)網(wǎng)格量進(jìn)行計(jì)算，包括：利用影響測(cè)點(diǎn)子列表中的計(jì)算網(wǎng)格單元的影響距離值j1,j2,…,jn獲得影響權(quán)重，對(duì)計(jì)算網(wǎng)格單元的量測(cè)值v1,v2,…,vn進(jìn)行加權(quán)求和，以獲得當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元針對(duì)當(dāng)前一種測(cè)點(diǎn)類型t的加權(quán)量測(cè)值wi為影響權(quán)重，計(jì)算公式為：
13、
14、n為影響測(cè)點(diǎn)子列表中的測(cè)點(diǎn)數(shù)量。
15、優(yōu)選的，利用狀態(tài)屬性空間中相應(yīng)位置字段的值，對(duì)每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元的加權(quán)量測(cè)值、加權(quán)網(wǎng)格量進(jìn)行計(jì)算，包括：獲得當(dāng)前一個(gè)立方體網(wǎng)格單元中所有的測(cè)點(diǎn)類型，針對(duì)每一種類測(cè)點(diǎn)類型設(shè)置影響權(quán)重，對(duì)所有的加權(quán)量測(cè)值vt進(jìn)行加權(quán)求和，以獲得加權(quán)網(wǎng)格量。
16、本專利技術(shù)第二方面，涉及一種利用本專利技術(shù)第一方面中方法的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括劃分模塊、分配模塊、提取模塊和計(jì)算模塊；其中，劃分模塊，用于通過(guò)遍歷柔直換流閥設(shè)備三維模型中所有的幾何頂點(diǎn)的坐標(biāo)，獲得柔直換流閥設(shè)備的輪廓空間，并在輪廓空間內(nèi)均勻劃分出多個(gè)立方體網(wǎng)格單元；分配模塊，用于判斷每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元所對(duì)應(yīng)的設(shè)備部件類型，獲得每一個(gè)立方體網(wǎng)格單元所對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)，并基于設(shè)備部件類型、存在相鄰測(cè)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一
12.一種利用權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述方法的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于：
13.一種終端，包括處理器及存儲(chǔ)介質(zhì)；其特征在于：
14.計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種柔直換流閥三維數(shù)字孿生體多態(tài)演化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王國(guó)平，馬群，田蘅，徐正清，劉黎，李宏偉，劉朝陽(yáng)，呂建超，趙勛范，戈一航，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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