在全球能源結(jié)構(gòu)加速向清潔化轉(zhuǎn)型的背景下，風(fēng)光儲一體化園區(qū)作為整合可再生能源生產(chǎn)與儲能技術(shù)的新型能源系統(tǒng)，其核心挑戰(zhàn)在于解決風(fēng)能、太陽能的間歇性發(fā)電特性與電網(wǎng)穩(wěn)定性需求之間的矛盾。本文基于圖撲軟件（Hightopo）自主研發(fā)的 HT for Web 可視化平臺，探討如何通過 WebGL 與 Canvas 圖形渲染技術(shù)，構(gòu)建高度集成的數(shù)字孿生系統(tǒng)，實現(xiàn)風(fēng)光儲園區(qū)從設(shè)備運行監(jiān)控到能源調(diào)度的全流程智能化管理。

HT for Web 是基于 WebGL 與 Canvas 的前端可視化開發(fā)插件，支持通過 JavaScript 腳本調(diào)用 API 實現(xiàn) 2D/3D 圖形渲染。其核心技術(shù)優(yōu)勢包括：

跨平臺兼容性：純 Web 端渲染，無需安裝插件，支持 PC、移動端及主流瀏覽器；

高性能渲染：采用 WebGL 硬件加速，可流暢渲染設(shè)備節(jié)點的動態(tài)數(shù)據(jù)；

多協(xié)議數(shù)據(jù)接入：支持 HTTP、WebSocket、MQTT 等主流物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)與可視化界面的無縫對接。

可視化功能的技術(shù)實現(xiàn)

園區(qū)布局的數(shù)字孿生建模，通過 HT 的 3D 場景渲染能力，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機、光伏方陣、儲能站場景加載。

多維度數(shù)據(jù)可視化

用電分析：采用 HT 圖表組件，通過柱狀圖展示廠區(qū)、充電樁等負載的實時用電數(shù)據(jù)；

發(fā)電監(jiān)控：通過曲線圖動態(tài)展示風(fēng)電 / 光伏的有功功率波動；

儲能管理：在 2D 面板中實時顯示 SOC、充放電功率、電池組溫差等關(guān)鍵指標(biāo)，當(dāng)溫差超過閾值時觸發(fā)紅色預(yù)警渲染。

設(shè)備全生命周期管理

下鉆式交互：通過 HT 的事件監(jiān)聽機制，實現(xiàn)點擊 3D 設(shè)備模型跳轉(zhuǎn)至室內(nèi)場景，并展示其運行日志、維護記錄及備件庫存信息；

主接線圖可視化：基于 HT 的 2D 組態(tài)功能，繪制儲能系統(tǒng)主接線圖，動態(tài)標(biāo)注斷路器、隔離開關(guān)的分合狀態(tài)，集成 SCADA 系統(tǒng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)遙測、遙信功能。

故障預(yù)測與健康管理（PHM）

當(dāng)檢測到異常時，可通過 WebSocket 等方式，將異常設(shè)備推送給前端，場景中可對故障設(shè)備做染色等處理。 故障預(yù)測可視化能夠精確識別設(shè)備潛在故障，及時向運維人員提供直觀、易于理解的可視化數(shù)據(jù)報告。它大大提升了預(yù)防性維護的效率，降低了設(shè)備故障率，確保了生產(chǎn)線的平穩(wěn)運行。

發(fā)電流程可視化，基于矢量圖形元素，動態(tài)展示風(fēng)光儲系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的有功 / 無功功率流向，支持功率因數(shù)調(diào)節(jié)過程的實時動畫演示。

技術(shù)價值

降本增效：通過預(yù)防性維護與布局優(yōu)化，降低運維成本與初始投資；

安全增強：實時風(fēng)險預(yù)警與故障模擬功能提升系統(tǒng)可靠性；

管理升級：為能源政策制定提供數(shù)據(jù)支撐，推動園區(qū)向 “源 - 網(wǎng) - 荷 - 儲” 協(xié)同優(yōu)化的智慧能源系統(tǒng)演進。

基于 HT for Web 的數(shù)字孿生技術(shù)，為風(fēng)光儲一體化園區(qū)提供了從物理系統(tǒng)到虛擬空間的精準映射工具。推動可再生能源系統(tǒng)向自主化、自適應(yīng)化方向發(fā)展，為 “雙碳” 目標(biāo)的實現(xiàn)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

審核編輯 黃宇