第一章配電網(wǎng)智能化運維的背景與需求第二章工程流體力學(xué)優(yōu)化配電網(wǎng)熱性能第三章配電網(wǎng)流體動力學(xué)仿真的應(yīng)用技術(shù)第四章配電網(wǎng)流體動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)第五章配電網(wǎng)流體動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計方法第六章配電網(wǎng)流體動力學(xué)優(yōu)化運維策略01第一章配電網(wǎng)智能化運維的背景與需求配電網(wǎng)運維現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)全球配電網(wǎng)故障率居高不下傳統(tǒng)運維方式效率低下設(shè)備老化問題突出數(shù)據(jù)來源：國家電網(wǎng)2023年報告數(shù)據(jù)來源：IEC2023標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來源：日本三菱電機統(tǒng)計工程流體力學(xué)應(yīng)用場景變壓器散熱優(yōu)化案例電纜溫度場分析應(yīng)用開關(guān)設(shè)備氣吹滅弧技術(shù)數(shù)據(jù)來源：美國得克薩斯州電網(wǎng)數(shù)據(jù)來源：德國AEG公司系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源：法國EDF公司設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與性能要求電流密度監(jiān)測精度要求溫度場計算誤差控制電磁力計算準(zhǔn)確性標(biāo)準(zhǔn)：±3%（IEC62270）標(biāo)準(zhǔn)：<5%（IEEE標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)：<15%（CIGRE推薦）典型應(yīng)用案例分析新加坡電網(wǎng)智能通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源：新加坡能源署荷蘭阿姆斯特丹電纜載流量優(yōu)化數(shù)據(jù)來源：荷蘭電網(wǎng)公司巴西圣保羅絕緣子清潔機器人數(shù)據(jù)來源：巴西電力協(xié)會02第二章工程流體力學(xué)優(yōu)化配電網(wǎng)熱性能配電網(wǎng)熱性能問題現(xiàn)狀熱故障占比逐年增加環(huán)境因素加劇熱挑戰(zhàn)傳統(tǒng)散熱方案局限性數(shù)據(jù)來源：IEC2023報告數(shù)據(jù)來源：NASA全球氣溫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：德國E.ON公司統(tǒng)計流體力學(xué)優(yōu)化方法與原理基于雷諾數(shù)的散熱優(yōu)化電磁-熱耦合流體動力學(xué)模型非定常Navier-Stokes方程應(yīng)用原理：流體力學(xué)中的雷諾數(shù)應(yīng)用原理：Biot數(shù)與熱傳導(dǎo)耦合效應(yīng)原理：時域分析模擬熱波動優(yōu)化方案性能對比不同方案性能對比表實際應(yīng)用效果對比投資回報分析數(shù)據(jù)來源：IEEEPES標(biāo)準(zhǔn)案例：廣州電網(wǎng)改造項目數(shù)據(jù)來源：中國南方電網(wǎng)統(tǒng)計工程實例深度分析上海國際汽車城配電網(wǎng)改造數(shù)據(jù)來源：上海電器科學(xué)研究院流體力學(xué)優(yōu)化前后對比數(shù)據(jù)來源：仿真模型測試長期監(jiān)測數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)來源：5年運維記錄03第三章配電網(wǎng)流體動力學(xué)仿真的應(yīng)用技術(shù)仿真技術(shù)發(fā)展歷程早期簡化模型應(yīng)用中期二維CFD應(yīng)用現(xiàn)代多物理場耦合仿真數(shù)據(jù)來源：IEC60287標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來源：美國DOE報告數(shù)據(jù)來源：德國西門子技術(shù)核心仿真方法與模型控制方程體系關(guān)鍵參數(shù)定義模型驗證標(biāo)準(zhǔn)包括電磁場、熱傳遞和流體動力學(xué)方程如努塞爾數(shù)、普朗特數(shù)和雷諾數(shù)基于CIGRE推薦標(biāo)準(zhǔn)仿真流程與實施要點仿真工作流程最佳實踐建議軟件選型對比數(shù)據(jù)來源：ANSYS仿真指南包括網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)置不同仿真軟件的功能和性能對比案例研究：東京電網(wǎng)仿真優(yōu)化東京中央?yún)^(qū)電纜隧道問題數(shù)據(jù)來源：東京電力公司流體力學(xué)仿真模型數(shù)據(jù)來源：仿真測試報告優(yōu)化效果對比數(shù)據(jù)來源：實際運行數(shù)據(jù)04第四章配電網(wǎng)流體動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)的局限性溫度監(jiān)測不足電流監(jiān)測精度低振動監(jiān)測單一數(shù)據(jù)來源：北京電網(wǎng)事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源：德國E.ON公司測試數(shù)據(jù)來源：東京電力報告流體動力學(xué)監(jiān)測原理熱電效應(yīng)監(jiān)測電磁流體動力學(xué)監(jiān)測聲發(fā)射監(jiān)測原理：Seebeck效應(yīng)應(yīng)用原理：霍爾電壓測量原理：超聲波信號分析監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)與性能指標(biāo)系統(tǒng)架構(gòu)描述性能指標(biāo)要求成本構(gòu)成分析包括傳感器、采集和計算模塊基于CIGRE標(biāo)準(zhǔn)包括硬件、軟件和運維成本應(yīng)用案例與效果評估紐約市曼哈頓監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源：紐約電力公司深圳智能變電站監(jiān)測數(shù)據(jù)來源：深圳電網(wǎng)報告效益量化分析數(shù)據(jù)來源：IEEEPES研究05第五章配電網(wǎng)流體動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計方法優(yōu)化設(shè)計流程需求分析階段模型建立階段優(yōu)化計算階段確定優(yōu)化目標(biāo)和收集相關(guān)數(shù)據(jù)創(chuàng)建幾何模型和定義材料屬性采用優(yōu)化算法進(jìn)行計算優(yōu)化方法與策略基于CFD的形狀優(yōu)化多目標(biāo)優(yōu)化靈敏度分析采用ANSYSShapeOptimization工具采用NSGA-II算法采用蒙特卡洛方法優(yōu)化方案評估與驗證評估指標(biāo)體系實驗驗證方法經(jīng)濟性分析包括技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境指標(biāo)搭建物理模型進(jìn)行測試與傳統(tǒng)方案對比工程實例：蘇州工業(yè)園區(qū)配電網(wǎng)優(yōu)化蘇州工業(yè)園區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源：中國南方電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計過程數(shù)據(jù)來源：仿真測試報告驗證結(jié)果分析數(shù)據(jù)來源：實際運行數(shù)據(jù)06第六章配電網(wǎng)流體動力學(xué)優(yōu)化運維策略傳統(tǒng)運維模式的不足定期檢修模式局限性故障后運維模式弊端預(yù)測性維護(hù)的局限性數(shù)據(jù)來源：紐約市曼哈頓電網(wǎng)數(shù)據(jù)來源：倫敦電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來源：東京電力報告流體動力學(xué)指導(dǎo)的運維策略狀態(tài)評估方法動態(tài)運維計劃智能預(yù)警系統(tǒng)采用健康度指數(shù)(HI)評估設(shè)備狀態(tài)根據(jù)HI值確定檢修優(yōu)先級采用LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析參數(shù)變化運維方案成本效益分析成本對比表投資回報分