電力能源是現代社會發展和運行的基石，滲透于工業、商業、農業、家庭生活等方方面面，它為經濟、生活質量、環境保護和社會發展提供了巨大的機會和潛力。圖撲軟件應用自研 HT for Web 強大的渲染引擎，助力現代化的電力能源數字孿生場景，在發電、變電、用電、管理等多種方面呈現出多元化的數據形式，為日益龐大的電力大數據提供可視化支撐。

發電數字孿生

風能發電

利用風能驅動風力發電機產生的機械能，通過發電機轉化為電能。風能發電是一種可再生能源發電方式，隨著新能源發電占比的提高，適配新能源風力發電三維可視化的需求也逐漸增加，圖撲軟件 HT 打造了一套數字化、智能化、可視化的智慧風電監管平臺。

（1）生產監測：

使用圖撲 HT 可視化將智能設備的實時運行參數接入兩側的 2D 面板，提取項目概況、實時指標、機組狀態、環境參數、發電統計、節能減排等眾多數據中的關鍵參數，形成直觀的圖表和圖形，實現有效管控。

（2）施工管理：

圖撲可視化平臺可展示風力發電機組施工進度、施工質量、施工安全、施工計劃和施工詳情等數據，實現遠程管控。

（3）集電線路：

選用流光效果模擬出不同風機集電線路電流向升壓站匯聚的過程，更直觀地展示風力發電流程。這樣，用戶可以所見即所得地了解場站線路工藝，并獲得更好的交互體驗。

光伏發電

應用太陽能光線通過光伏電池轉化為直流電，再經過逆變器變換為交流電，用于發電。太陽能發電是一種可再生能源發電方式，具有廣闊的應用前景。

應用圖撲 HT 技術搭建的智慧園區光伏發電能源管控可視化系統，根據園區現狀、能源管理特點，充分考慮各能耗管理的整合，設計科學高效，可實施性強，符合光伏園區的運維管理需求。

（1）光伏關鍵指標：

平臺將用戶所關注的建設規模、光伏信息、發電信息進行統計和展示，以監測各建筑的用電信息。通過對接后臺接口實時數據進行實時更新，可實時獲取和展示節能減排所做出的貢獻統計。

（2）光伏發電流程：

光伏電池吸收光能后，內部形成電壓差，將光能轉化為直流電，再經過逆變器轉換成交流電，最后通過適當的設備和控制系統連接到電網進行供電。

場景選用科幻線框風格進行展示，突出設備模型，通過線條流動的方式，表達光伏從光能轉化為電能、再到設備供電、儲能全流程。

（3）光伏清洗工藝：

應用圖撲 HT 強大的渲染引擎，賦予流光效果，模擬出不同風機集電線路電流向升壓站匯聚的過程，更直觀地展示風力發電流程，所見即所得地為用戶展示場站線路工藝，帶來更好的交互體驗。

以設備拆分爆炸的形式，展示機器人內部結構，對機器人進行拆分，輔以外殼透明度變化、邊緣流光流動效果增加動畫的觀賞性。通過接入零部件的物聯網數據，更加細致入微地查看設備各部件當前狀態，實現從宏觀到微觀的全局監控可視化。

水力發電

利用水流或水位的變化產生的動能，通過水輪機和發電機轉化為電能。水力發電是一種可再生能源發電方式，對環境影響較小。

圖撲 HT 結合引擎渲染、粒子仿真、虛擬現實等技術，實現水電站流域環境監測、魚道監測、發電工藝、設備仿真等多種數字孿生效果。

（1）流域水情：

圖撲 HT 可視化以直觀的圖表形式展現了同一流域的水位數據、水質數據、降雨統計、監測站分布、巡檢系信息等各類關鍵數據。

（2）生態魚道：

水電項目會影響上游和下游的水生生態系統，因此應當建造過魚設施，如魚道。通過 Hightopo 數字孿生的魚道模塊，清晰地展示出魚道外觀、結構、過魚種類及洄游路線，讓用戶了解魚道的構造和運行原理。

（3）發電工藝：

該模塊是利用水位落差，配合水輪發電機組產生電力。將水的勢能轉為機械能，再以機械能推動發電機，從而獲得電力。使得運維人員可以準確掌握設備內部業務流程、行為邏輯和狀態變化等信息。

（4）設備仿真：

通過圖撲 HT 三維仿真動畫，全方位表現水輪發電機組蝸殼、導水機構、轉輪、機組大軸、發電機定子、發電機轉子等主要部件，1:1 還原機組拆解與組裝原理。實現了在數字世界對物理實體狀態和運行的全面精準呈現，可對工作人員進行培訓。

火力發電

使用煤炭、天然氣、石油等化石燃料進行燃燒，將熱能轉化為機械能，再通過發電機轉化為電能。火力發電是目前世界上最主要的發電方式之一。

通過圖撲 HT 可視化技術，數字孿生正在運行的火力發電廠，對發電廠進行工廠式精細化的數字化管理，輔助提升企業對整個發電廠業務進行數字化管理能力。

（1）人員定位：

基于 UWB 定位基站或其他定位硬件，在圖撲軟件三維場景中實現廠內員工實時定位可視化功能。在集控中心部署可視化管理系統中，管理人員可以實時監控廠區在崗人員的位置，通過場景交互，可以直觀地查看員工信息、聯系方式、行動軌跡等數據。

（2）電子圍欄：

圍欄通常分為永久性圍欄和臨時性圍欄，永久性圍欄通常出現在火電廠項目中的汽輪機、變壓器、升壓站等區域；臨時性圍欄往往出現在廠區內臨時施工或者“兩票”維修區。基于人員定位功能的支持，未經兩票授權的人員一旦涉足圍欄區域，報警信息將會展示在圍欄違規記錄中并可供查詢，從而保障了工作人員的安全。

（3）智能監控：

在廠區的三維場景中，設置了室內和室外的視頻監控點位，并使用明顯的圖標標注其位置。本案例采用的是支持識別人員行為的監控設備，能捕捉和告警安全帽佩戴、工作服著裝、接打電話等違規行為，支持管理者及時點擊查看實時監控影像以及抓拍記錄。

核能發電

利用核裂變或核聚變產生的高溫和高壓，轉化為蒸汽，再通過發動機和發電機轉化為電能。核能發電是一種高效、清潔的發電方式，但也有一些與之相關的安全和環境風險。

利用自研 HT 引擎技術推進核電等能源的數字化轉型升級，以實現顯著和可持續地降低運維成本，降低傳統運維形式帶來的風險，逐步發展為無人值守。

圖撲 HT 三維場景內精準復現了原核反應堆內部構造，并疊加圖撲 HT 二維數據面板，實時呈現設備運行期間的各項數據指標（如：外推曲線展示、E 倍周期曲線、DCS 通信狀態等）。針對異常狀態，選用紅色字段進行告警提示，以督促用戶快速注意維護管理。

變電站數字孿生

變電站是一個用于轉換、分配和控制電力的設施。它通常位于發電廠和電力用戶之間，將高壓電力轉換為適用于電網傳輸和供電的低壓電力。變電站還可以提供電力的進出口接口，并能對電力進行監測、保護和控制。在電力系統中起到重要的作用，確保電力的安全、可靠和高效傳輸。

使用 HT for Web 產品構建輕量化的 3D 可視化場景，并創建動態的數字化變電站模型。

智慧巡檢

配合戶外巡視機器人的智能巡檢系統代替人工巡視，實現變電站的自主監測、監控預警和數據遠程集控管理，使得巡檢更安全、精益且及時。圖撲 HT 構建的三維可視化智能巡檢系統，不僅提高了工作效率，減輕了運維人員的勞動強度和降低了運維成本，而且還有效提高了無人值守變電站的安全監控管理水平。

設備實時監控

變電站部署了各類智能傳感器，通過對接數據接口，實現了變壓器、GIS、開關柜等設備運行數據和告警信息的可視化展示。

溫度場可視化

圖撲 HT 通過對接變壓器設備中的溫度傳感器數據，定義每個溫度區間的色值，并實時渲染出溫度云圖，以便運維人員更快速、更精確地確定變壓器具體部件的發熱情況，及時采取應對措施。

智慧用電

經過電力生產與變配電轉化，電力會被輸送到各種地方，包括家庭住宅、工業、商業設施以及公共設施等。應用圖撲 HT 可視化可打造各種不同的數字孿生用電場景，如樓宇用能、智慧路燈、充電樁管理等用電分析可視化。

智慧樓宇用電

該場景以透視的線框風格展現樓宇內部，管理者可輕松查看大樓整體布局結構以及關鍵用能點位數據信息，如：支路用能數據、實時功率曲線、實時用電報警信息、實時能耗數據、歷史能耗數據、能耗費用數據等，便于管理者對樓宇用能的實時監控管理。

智慧路燈用電

結合地理信息系統（GIS）將路燈的空間布局以地圖的形式呈現，實現對路燈的實時監測、控制和管理。

通過接入設備傳感器用電數據，可以實時監控路燈、采集器、交通違章探頭及交通監控等設備的用電信息。并運用圖撲 HT 豐富的可視化圖表組件展示設備的當天用電量、當月用電量、當年用電量等統計數值。

智慧充電樁用電

以某停車場充電站實際場景為基礎，多維度呈現海量充電樁設施狀態，實現對每個充電樁運行狀態的實時數據讀取和遠程維護。

提取出充電樁關鍵數據形成可視化數據看板，如充電樁基本信息、預約用戶信息、日充電統計、充電樁告警歷史記錄等，滿足充電站遠程管理的需要。

儲能電站用電

圖撲軟件應用自研 HT 二三維協同設計工具、2D 組態/3D 組態、低代碼開發等各類可視化工具，構建風光儲監控系統，作為新一代電網友好綠色電站的“中樞大腦”，支持通過風光儲協調優化控制，實現指令跟蹤、頂峰供電、系統調峰等多種網源交互模式，讓新能源最大化消納利用。

可視化頁面內支持隨意切換風電場、光伏站、儲能站等模塊界面。

針對儲能集裝箱的管理，選用三維動畫形式呈現電池組總體剩余電量，面板中展示了主要數據實時二維看板，如可用充放電量、有功功率、無功功率、充放電可調深度等實時數據。以及箱內電池供應商、安裝日期、額定出力、儲能容量、電池規格、變壓器規格等設備的基本屬性，和有功/無功功率、可用充放電容量、充放電可調深度的實時運行數據。

智慧運維管理

圖撲軟件可視化大屏能將多類型、碎片化、小規模的源網荷儲各方數據資源進行聚合協調，全方位展示整個大區的用電管理、調節策略、節能減排數據，穩定電力的供應，保障電力系統的實時平衡，提升系統的運行效率。

用電管理

從地理空間分布維度出發，打通省、市、區在內的全域層，對全省電力基建工程的空間布局、節點位置、拓撲關系等信息，展開全周期、多場景綜合呈現。幫助決策者精細化掌握全省電網運行態勢。

圖撲軟件 HT 含有豐富的 2D 圖表組件，支持繪制出各種類型的標準化與非標準化的圖表、圖形，用來展示用電數據。

調節策略

根據各類市場規則提供需求調度功能，如靜態負荷調節、動態負荷調節、調峰時段圖、注冊調控能力等。應用 2D 圖形組件生成可描述、可互動、可控制、可預測的多類型可視化圖表，輔助決策者合理有序實施日常發電計劃。

節能減排

電力的集中管理是電力行業實現節能減排的重要舉措。通過計量形式實時刷新記錄減少碳排放的數量，幫助決策者科學記錄排放的真實情況，提高用能效率。

電力領域的數字化升級對實現碳中和目標至關重要。圖撲軟件（Hightopo）智慧電力可視化解決方案以數字化為載體，依托數據共享優勢，將專業橫向融合，打破系統之間的信息壁壘，實現從電力生產、轉化、用電、管理全生命周期的數據監測、數據融合、數據顯示、設備維護聯動管控。助力各產業體系走向自感知、自決策、自執行、自適應的新模式。

審核編輯 黃宇