数字孪生能源互联网（“数字孪生”）

“十四五”规划提出：“加快推进数字产业化，培育壮大人工智能、大数据、区块链、云计算、网络安全等数字新兴产业。” 2022年一季度，国家能源局认真落实“四革命一合作”新能源安全战略，锚定碳达峰和碳中和目标，积极落实“十四五”可再生能源发展规划推动大规模风电、光伏基地等重大项目建设，带动全国可再生能源发电量达到5336亿千瓦时。

可再生能源装机容量的快速增长也给电力系统的稳定运行带来了巨大压力。由于风电、光伏的输出功率受气象条件和运行环境影响较大，电站的输出功率难以预测。迫切需要智能电力综合管控平台来监控并保障电网的平稳运行。利用图普软件自主研发的HT for Web引擎，构建交互式Web三维电力场景，实现对全国新能源设施的有效管控，保障电力系统的平稳运行。

绿色智能电网系统

为促进新能源建设和消费，《电力可靠性管理办法（暂行）》提出，新能源发电企业应加强发电量预测管理，建立新能源储能建设需求释放机制，积极稳妥推进发电侧储能建设，促进源、网、荷、储一体化和多能互补。 “十三五”期间，我国常规发电机组等效可用系数保持在91%以上，变压器、断路器、架空输电线路等输变电设备等效可用系数保持在长期保持在99%以上。直流输电系统运行总体稳定。

图普软件双高绿色智能电网系统基于国内首个高压超高压交流示范工程，采用动态流光线来演示电流的传输。是我国自主研发、设计、施工、具有自主知识产权的1000kV交流输变电工程——晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程，全长640公里。

通过与HT for Web GIS产品结合，可以实现智能电网的精细化管理。支持不同地图瓦片服务或数据、航空倾斜摄影实景3DTiles格式数据、城市建筑群等不同GIS数据的加载。同时结合了BIM数据轻量化、3D视频融合、2D与3D无缝融合等技术优势：海量POI数据、交通流数据、规划数据、现状数据等多元化可视化展示地理信息系统。

特高压可以有效提高我国电网的输电能力。特高压直流一次电网可输送600万千瓦电量，相当于500kV直流电网的5至6倍，输电距离也是后者的2至3倍。传输同等电力，使用特高压线路比使用500kV高压线路可节省60%的土地资源。

输电通道、张雄特高压、张北柔星的建设状况在电网系统二维面板上及时更新。图普软件的智能电网系统中，汽轮机发电量及装机量、光伏发电量及装机量采用基于年份的梯度动态面积图进行统计。

将电网数据中控平台接入可视化系统，实现新能源开发、运输、消费数据实时驱动，让运维更轻松地获取第一手信息。能源政策分析解读、区域能源资源综合分析评价、发展规划编制、年度计划编制等均在Hightopo可视化系统中展示，规划后续新能源电力设施建设。

随着电网辅助监控系统的不断完善，结合数字孪生虚实交互的相关特性和功能，用户可以远程使用计算机、VR等设备利用平台系统的反向控制来操作辅助监控设备，利用现场高清、红外摄像机和智能机器人等监控设备对电网设备进行智能巡检。

新能源生产监管中心

随着碳达峰和碳中和目标的提出，各国新能源的开发利用达到了前所未有的高度。 《联合国2025年前促进能源承诺行动计划》提出，到2025年，用电人口将增加5亿，全球可再生能源发电能力将增长100%。在中国，2022年一季度，全国新增并网风电容量790万千瓦。从新增装机分布来看，“三北”地区约占70%，中、东、南部地区约占30%。

通过图普软件可视化，实现全国电力形势的数字孪生，统计全国海上风电场、山地风电场的有功功率和日发电总量，实现生产监管、决策支持、报表观看。

使用自主研发的HT for Web引擎，2D和3D无缝融合，在2D面板上查看陆地和海上新能源总装机容量；接入区域企业数量、风电场数量、风机总数、总装机容量、逆变器和光伏电站数量均能得到有效控制。

圆环图用于显示风电、光伏发电日、月、年发电量。采用折线图分别显示风电机组和光伏机组24小时有功功率。

《风电场利用监测统计管理办法》的通知指出，风电场日限制电量计算公式为：限制电量=风电场可用机组可发电量。限流期内风电场——风电场在限流期内的实际发电量。其中，风电场可用机组的可发电量是指在自然条件和设备状态下（不考虑电力系统运行因素的影响）风电场中剩余可用风机的电量，除针对影响风力发电机的设备故障、缺陷或维护等因素。相应时间段内理论上可以产生的电量。

点击3D场景中各省份地图，弹出2D面板，显示各省份风电、光伏装机容量数据。大连、崇明、厦门等地区重点突出。点击灯条可查看对应陆上或海上风电场的运行状态。利用物联网技术，可以将出现故障的风机用红色标记，方便运维人员在可视化大屏上查看并安排维护人员处理。

随着海上资源的大规模开发，为了获取更多的风能资源，海上风电呈现出规模化、集群化、深海化的特点。基于Web3.0建立点对点的去中心化智能互联网，保护数据隐私，同时打破信息孤岛，实现电力系统各部门之间的信息交换。加强全网统一调度，研究建立源、网、荷、储灵活高效联动的电力运行和市场体系。

颗粒情况

对于需要在表面上显示的流体场，例如风场、水流场、压力场等需要动态呈现的情况，可以使用Tuppu粒子插件来实现。在图普软件可视化系统主场景中，可以查看风流、全球风场、长江水场的颗粒流状况。右侧的按钮可以自由调整粒子数量、粒子速度、粒子轨迹以及自定义粒子行为。

使用HT for Web模拟的全球风场揭示了全球大气完整的动力学和热力学演化规律和趋势，为分析和预报台风、暴雨等各种极端灾害性天气现象提供了最直接、最准确的初始测量。材料。

风力发电机组的运行受环境因素影响较大。特定地形条件下的气流状况直接关系到风电场的发电效果。了解复杂地形环境下风能的分布有助于避免不利的地形条件。例如，地形起伏，有大量陡坡，不利于风电场的发展。

将二维流场信息作为纹理资源传递给图普SDK。 SDK使用纹理来保存粒子位置信息，并利用流场和粒子位置来计算下一帧的粒子位置。然后将上一帧的输出和当前的输出进行合并，实现粒子的移动轨迹效果。

图普粒子插件可以调整粒子大小、粒子形状、粒子流速、粒子数量、显示阈值、模拟精度等参数。

2021年，水电、风电、光伏发电平均利用率分别达到98%、97%、98%左右，能源技术创新能力进一步增强。建立了水电、核电、风电、太阳能等清洁能源装备完整的制造产业链。成功开发制造了单机容量100万千瓦的世界最大水电机组。具备最大单机容量10MW的全系列风力发电机制造能力，并持续刷新光伏电池转换效率世界纪录。

图普软件提供网页端UI/2D/3D、GIS、BIM和VR/AR等可视化相关解决方案。自主研发的核心引擎HT提供图形化组态SCADA能力，支持构建零代码物联网IoT平台，共同打造工业元界，广泛应用于智慧城市、智慧水务的数字孪生、2D组态和3D组态项目、光伏、风电、新基建、智慧医疗、智能制造等行业。