
三峡大学软件工程技术研究中心深耕电网数字化领域,依托学校在电气、新能源、人工智能等学科的深厚积淀,构建了涵盖输电、变电、充电、仓储全链条的电网数字化平台。平台聚焦电力行业数字化转型需求,融合区块链、数字孪生、人工智能、物联网等前沿技术,打造了四大核心模块,为电网安全高效运行提供全流程智能解决方案。
一、输电线路巡检管理平台
该平台针对传统人工巡检效率低、风险高、数据利用不充分等痛点,构建了“空天地一体化”智能巡检体系,实现输电线路巡检的数字化、智能化升级。平台整合无人机自主巡检、图像智能识别、区块链数据存证等关键技术,形成从巡检计划制定、数据采集、缺陷识别到维修闭环的全流程管理。
在技术架构上,平台采用模块化设计,包含用户管理系统、设备信息管理系统、动态巡检管理系统和作业处理系统四大核心模块。其中,用户管理系统支持专业与非专业用户分级授权,适配电脑、手机等多终端接入;动态巡检管理系统可根据线路状态、气象信息动态调整巡检计划,通过无人机搭载高清摄像头、红外测温仪等设备,沿预设悬链导线航线飞行,实现导线360度无死角拍摄。借助深度学习算法,平台能自动识别导线断股、绝缘子损坏、异物缠绕等缺陷,识别精度高且响应迅速,较传统人工巡检效率提升一倍以上。
平台创新引入区块链智能合约技术,确保巡检数据的安全存储与不可篡改,实现巡检数据的集中化管理与高效复用。同时,结合AR技术实现缺陷精准定位,检修人员可依据缺陷报告直达故障位置,大幅缩短维修响应时间。目前,该技术已在多地电网的200余条航线优化中积累了实践经验,有效降低了高空作业风险,提升了输电线路运行可靠性。
二、数字孪生变电站
数字孪生变电站模块以“虚拟仿真-实时映射-智能决策”为核心,通过三维建模、数据孪生映射、AI智能分析等技术,构建与物理变电站完全同步的虚拟镜像,实现变电站全生命周期的数字化管控。平台深度融合三峡大学在继电保护、电力系统仿真等领域的技术优势,解决了传统变电站运维复杂、培训困难、故障响应滞后等问题。
在核心功能上,模块支持变电站设备全参数实时采集与映射,通过部署多类型传感器,将设备运行数据、电气量变化、故障动作时间等信息实时传输至虚拟系统。借助数字孪生技术,可实现设备运行状态实时监控、故障模拟仿真、检修方案预演等功能,为运维人员提供直观的决策支持。针对新员工培训痛点,平台开发了继电保护远程培训系统,通过虚拟操作与实景反馈结合,帮助新员工快速积累实操经验,降低培训成本与安全风险。
该模块采用“横向隔离、纵向认证”的安全分区网络设计,结合冗余架构与虚拟化技术,确保系统运行的稳定性与安全性。目前,已在220千伏木店变电站等场景实现应用,完成40座变电站的三维建模,通过12项数智化应用演示验证了技术可行性,其AI算法与数字孪生融合技术为电网数字化运维提供了可落地的研究样本。
三、智能充电柜
智能充电柜模块聚焦新能源电力补给场景,依托三峡大学在储能技术、电池管理、能量优化等领域的科研成果,开发了适用于多场景的智能充电解决方案,涵盖电动汽车、电动船舶、电力巡检设备等多种终端的充电需求,具备高效、安全、节能的核心优势。
模块采用多端口输入设计,可整合电网供电、光伏能源等多元供电方式,通过双向直流变换器实现能量的灵活调度与均衡分配。核心搭载的电池管理系统(BMS)具备实时信号采集、电池状态监测、充电策略优化等功能,能精准识别电池健康状态,动态调整充电参数,确保充电过程安全稳定,延长电池使用寿命。同时,充电柜支持智能预约、远程监控、故障预警等功能,通过手机端或电脑端即可实现充电状态实时查看与参数调控,提升用户使用便捷性。
该模块继承了三峡大学在新能源领域的技术积累,其能量均衡技术与多能源互补方案已通过实践验证,相关成果获得VDE和IEC多项国际认证,具备产业化推广基础。可广泛应用于社区、工业园区、码头等场景,为新能源终端提供可靠补给,助力能源结构转型。
四、智能仓储
智能仓储模块聚焦电网物资管理数字化转型,融合物联网、工业互联网、智能调度等技术,构建了“物资全生命周期智能化管理”体系,解决了传统仓储物资盘点繁琐、库存积压、调度低效等问题,提升了电网物资管理的精细化水平。
模块核心涵盖智能货架、自动分拣、库存监控、智能调度四大功能单元,通过部署RFID传感器、高清摄像头等设备,实现物资信息自动采集与实时更新。借助物联网技术,可对物资入库、存储、出库、盘点等全流程进行智能化管控,结合大数据分析实现库存需求预测与优化调度,减少库存积压与物资损耗。同时,系统支持多终端数据同步与可视化展示,管理人员可通过大屏或移动设备实时掌握仓储动态,提升决策效率。
该模块与三峡大学智能制造中心的技术体系深度协同,整合了智能物流、精密检测、工业互联网等先进技术,形成了“仓储-物流-检测”一体化解决方案。系统采用模块化架构设计,可根据不同仓储规模与物资类型灵活适配,已在电网物资储备库、智能制造车间等场景试点应用,通过优化物流流程与管理模式,大幅降低了运营成本,提升了仓储周转效率。
三峡大学软件工程技术研究中心电网数字化平台四大核心模块,紧密围绕电网“输电-变电-补给-仓储”全链条需求,通过多学科技术融合创新,形成了兼具技术先进性与实践可行性的数字化解决方案。平台依托学校50余项国家级项目研究基础与100余项发明专利技术积累,已在多个实际场景验证应用效果,不仅为电网安全高效运行提供了技术支撑,也为电力行业数字化转型提供了重要的科研与产业化实践样本。未来,中心将持续深化技术创新与校企合作,推动平台技术迭代升级,助力构建更加智能、高效、绿色的现代电力系统。