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国内首款“AI+仿真”电力装备数字孪生软件亮相!关键技术达国际领先水平,已落地粤港澳大湾区等多项重大工程,为电力装备配备一台数智CT

国内首款“AI+仿真”电力装备数字孪生软件亮相!关键技术达国际领先水平,已落地粤港澳大湾区等多项重大工程,为电力装备配备一台数智CT 新数字能源
2026-05-21
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导读:南方电网科学研究院有限责任公司自主研发的电力装备数字孪生软件TRSim Twin正式亮相,这是国内首款将人工智能与专业仿真技术深度融合的电力装备数字孪生工业软件,关键技术经中国电力企业联合会鉴定达国际
如果把电网比作人体的血液循环系统,那么变压器就是“心脏”,高压开关就是“瓣膜”,电缆就是“血管”。但长久以来,电力行业面临一个尴尬的现实:这些“器官”内部的工作状态——温度场分布、应力变化、绝缘老化——是看不见的。
传统运维方式就像依靠体温计和听诊器来判断心脏状况:外部数据能看到,但内部究竟发生了什么,只能在停机检修时才能窥见一二。
2026年5月,这个难题迎来了突破性解法。南方电网科学研究院有限责任公司自主研发的电力装备数字孪生软件TRSim Twin正式亮相,这是国内首款将人工智能与专业仿真技术深度融合的电力装备数字孪生工业软件,关键技术经中国电力企业联合会鉴定达国际领先水平 。

行业媒体的评价一语中的:“相当于为每台电力装备配备一台高精度‘数智CT’” 。

01
从“黑箱”到“透明”,数字孪生如何给电力设备“做CT”?
TRSim Twin的核心价值,在于打通了一道长期横亘在电力装备运维领域的壁垒——外部监测数据与内部仿真计算之间的鸿沟。
它的工作原理可以这样理解:传统电力装备运行中的状态监测,只能通过外部传感器采集电压、电流、油温、气体等有限参数,就像医生通过体温、血压来判断病情。而TRSim Twin创新性融合AI算法与多物理场仿真技术,将外部监测数据“喂”给高精度的物理仿真模型,再通过AI智能反演算法,实时推演出装备内部的电场、温度场、应力场等多物理场分布 。不需要停机、不需要拆解,就能“看到”装备内部正在发生什么。

“打通外部监测数据与内部仿真计算壁垒”这句话,翻译成工程师的语言就是:不用再等到设备出故障才去修,而是可以在隐患萌芽时就精准定位 。

技术细节同样值得关注。TRSim Twin的底层内核与南方电网自研的多物理场计算专用软件TRSim无缝衔接,覆盖电力装备设计仿真、数字化交付、运行维护全生命周期场景。开发端集成多类型AI算法,可根据装备特性与物理场数据智能优选模型,大幅提升数字孪生模型精度与实时性;应用端通过感知数据与AI模型联动,依托智能反演算法全景还原装备内部多物理场分布特性,实现装备内特性实时孪生与状态评估 。
02
从粤港澳大湾区到深远海,实战场面有多大?
一项技术的先进性,最终要看它在实际工程中的表现。TRSim Twin的实战履历相当亮眼。
截至目前,该软件已在粤港澳大湾区直流背靠背电网工程、广东阳江三山岛海上风电柔直输电工程、棠下背靠背超大城市电网柔性多端互联示范工程等多个国家重大直流工程中落地应用 。
这些工程都不是“普通任务”。粤港澳大湾区直流背靠背工程是超大城市电网分区互联的关键节点,对设备可靠性的要求极高。阳江三山岛海上风电柔直工程则代表了深远海场景——海上的风电设备远离陆地,运维成本极其高昂,无人化、少人化运维是刚需 。
TRSim Twin的价值在这些场景中体现得尤为突出:为沙戈荒、深远海等复杂场景的高端电力装备无人化、少人化运维提供了一整套完整解决方案 。在一个安装在海上的换流站里,运维人员无需亲自登塔,只需在控制中心查看数字孪生模型,就能对设备内部状态做出精确判断——这不仅是效率的提升,更是安全性的飞跃。
03
“AI+仿真”的跨界革命
TRSim Twin的技术先进性,不仅在于它“能做仿真”,更在于它“会用AI”。
传统的物理仿真需要大量计算资源,求解一个复杂电力装备的多物理场耦合模型可能需要数小时甚至数天。但AI的加入改变了这一局面:TRSim Twin开发端集成的多类型AI算法可以智能优选模型,在保证仿真精度的前提下大幅缩短计算时间,使实时推演成为可能 。
这背后的技术逻辑是“AI for Simulation”——用AI来加速仿真计算。AI不替代物理模型,而是充当“智能加速器”,在保持物理仿真高保真度的同时,将响应时间从小时级压缩到秒级。只有这样,数字孪生才能从“事后复盘”进化为“实时监测”乃至“事前预警”。
行业此前已在探索AI在电力装备运维中的应用,但大多数方案停留在基于历史数据的故障模式识别。TRSim Twin的不同之处在于——它不仅“学习历史”,还“理解物理”。AI算法与多物理场仿真模型的深度融合,使它既能像经验丰富的老师傅一样识别异常模式,又能像物理学教授一样精确推演故障机理。
04
一场关乎电力安全的“数字化基建”
站在新型电力系统加速构建的时间节点来看,TRSim Twin的出现不只代表一个软件产品,更标志着一个行业方向的成型。
中国正在经历全球规模最大、速度最快的新能源并网进程。截至2025年底,我国风电和光伏总装机已超过14亿千瓦。如此庞大的新能源规模,对电力装备的运行可靠性提出了前所未有的要求。特别是大量电力电子装置接入后,电网的谐波、电压波动、谐振等问题日益复杂,传统运维方式已经捉襟见肘。
数字孪生技术的规模化应用,正是在这一背景下成为行业刚需。TRSim Twin覆盖电力装备设计仿真、数字化交付、运行维护全生命周期场景的能力,意味着数字孪生不只是“运维工具”,更是贯穿装备全生命周期的数字化基础设施 。从设计阶段开始,数字孪生模型就可以用于优化参数;到交付阶段,数字化模型确保“所见即所得”;再到运维阶段,AI驱动的实时推演让每一台装备都有了“数字替身”。
在这个意义上,TRSim Twin为中国电力装备行业打开了一扇通往“数智化”的大门——从“坏了再修”到“全程可视”,从“经验驱动”到“数据驱动”。当每一台变压器、每一组开关、每一条电缆都拥有自己的“数智CT”,整个电力系统的安全裕度和运行效率都将被重新定义。
毕竟,最可靠的电网,从来不是不出故障的电网,而是能提前“看见”故障、在它发生之前就从容化解的电网。

【声明】内容源于网络
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