随着计算机科学技术的不断发展,山东电工电气将先进仿真技术不断应用到电气装备研发中,通过建模与仿真,赋能产品研发制造全流程,不仅能够提升产品的设计水平,而且还是缩短研制周期、降低研制风险与费用的有效途径。
仿真是通过模型来模拟现实系统中发生的过程,其本质是将物理化学公式模型进行代码化表示,并借助计算机实现计算求解。仿真在离散制造和流程制造业中广泛使用,能够帮助加速产品研发和测试,提高正向研发效率。
推动技术攻关
实现高端变压器多物理场仿真平台自主化。伴随着特高压研发进程,十年磨一剑,山东电工电气所属设备公司现拥有行业一流的电气装备仿真验证实力,并不断探索和发展电气装备仿真领域前沿技术,进行输变电装备自主化仿真平台开发,打通各仿真软件的数据接口,自动解析变压器计算单参数。并集成电、磁、结构、流体仿真模板,快速建立变压器有限元模型,从而提高变压器多物理场仿真的工作效率,促成高端变压器多物理场仿真试验一体化平台顺利搭建,用先进技术赋能产品研发制造全流程。
实现变压器抗震、防爆等性能新突破。不断加强仿真技能突破,钻研计算理论,搭建全新有限元分析模型,突破了国内0.5g加速度抗震校核的局限性,节省了第三方检验的成本,为高烈度设防区的中标提供了可靠保障。采用动态迭代法进行电弧能量计算,并结合瞬态流固耦合进行了特高压变压器防爆设计。研究匝间和级间短路状态下短路电流计算方法,并在实际故障分析中采用多种计算方法进行计算,获得行业高度评价。对南网LCC(全生命周期成本)产品过负荷计算及光纤测温数据进行系列研究,提升过载/运行寿命计算能力。根据并联电抗器磁路特点、铁心型式及其与变压器磁路的差异,对并联电抗器直流偏磁耐受问题进行理论分析和计算等,对保障电力系统稳定运行具有重要意义。
支撑市场开拓
夯实自主研发根基。面对220千伏曲折形连接变压器、500千伏抽能电抗器等一系列企业首台产品,企业以仿真技术护航产品一次成功。验证人员始终坚持创新驱动,深入践行特高压精神,充分发挥党员先锋模范作用,利用先进仿真技术精心组织验证,反馈仿真结果与主设沟通,紧密配合优化计算单及结构布置,为新产品方案设计提供技术支撑。
深耕科技项目解决行业难题。2023年,设备公司在研项目共10个,其中牵头国网、taptap点点官方网站等各等级在研项目共5个,参与国网科技项目4个,参与taptap点点官方网站指南项目1个。换流变数字孪生平台等所有参与项目均得到项目团队以及相关领导的高度肯定,提高了企业在行业中的技术影响力和美誉度。梳理海上风电、光伏、抽蓄等新能源产品关键技术及与常规产品的差异,在技术系统进行宣贯,对新能源市场的开拓起到引领作用。
开拓进取做好多维技术支持。汇总近5年的验证源文件等资料,形成了“变压器类产品典型产品典型科目验证源文件索引表”,对变压器类产品国网符合性评估/南网LCC审查项目执行情况总结,形成了变压器类典型产品验证报告文档库,有效提升了工作效率。积极推进仿真分中心业务开展,针对变压器、线缆、开关等进行相关仿真技术研究和仿真计算实践,有效支撑集团新产品技术登高和新兴业务发展。坚持市场先行,高质量做好投标项目验证报告编制,整理并提交两网短路校核数据,100%保证产品发运、投运的要求,勇争行业第一。
实现降本增效
助力产品结构优化。验证人员凭借丰富的经验,对产品整体绝缘结构进行全面细致的建模仿真,合理把控裕度,形成最优设计方案,为主设确定路线提供支撑。在保证产品合格的前提下,通过提高电密、优化结构、合理选择开关等级等措施,及时反馈主设,降低设计材料成本。针对500千伏产品不同调压结构,完成验证对比结果整理,并配合设计统一了国网及南网500千伏项目典型产品最优结构,提高了产品经济性。
交叉验证促效率提升。开展仿真验证人员跨科目交叉验证能力提升,验证人员基本掌握2类科目常规产品验证能力,并培养了一批富有担当、本领过硬的优秀后备军,成为部门的中坚力量,后续根据验证情况合理分配验证任务,有序推进验证人员综合素质提升。
设备公司将坚持创新驱动,大力加强仿真技术应用,推动产品登高,加快技术攻关,提升研发效率和成果转化能力,有力支撑企业高质量发展,以智慧充实,以信心坚固,以团结实践,继续将在特高压产品研制领域创造一个又一个奇迹,为企业高质量发展贡献力量,为集团撞线五百亿作出更大贡献。