风电机组数字化感知与运行状态评估方案 目 录 1 背景 2 数字化感知 3 运行状态评估 4 研究展望 背景 海上风电气候条件更为恶劣 ， 运行维护成本高 ， 占到海上风电总投资 40% 以上 可采集 多 源 传 感 与 监 测 云技术 6 设备数字孪生 对风电机组进行状态监测实现故障预警 ，是提升机组运行可靠性 的有效手段之一。 • 目前 ，塔筒、 叶根、机舱、传动链等状 态 监测为重点， 尚无法覆盖叶片整体 • 现有监测技术： 发 中 心 7 风电机组监测方案示例 机组关键部件 疲劳监测 机组基础冲刷 机组位移监测 机组振动监测 数字化感知与运行状态评估

Evaluation Index of Distribution Network Digitization-2025 国家能源互联网产业及技术创新联盟 能源数字化专委会 中国电机工程学会电力信息化专委会 China Energy Internet Alliance Energy Digitization Professional Committee Electric 年，国家发展改革委、国家能源局印发《关于新形势下 配电网高质量发展的指导意见》，提出推进配电网数字化智能化转 型升级。为深入贯彻此文件精神，国家能源互联网产业及技术创 新联盟能源数字化专委会与中国电机工程学会电力信息化专委会 组织编写了《配电网数字化评价指标-2025》。该指标由国家重点 研 发 计 划 “ 配 电 网 业 务 资 源 协 同 及 互 操 作 关 键 技 术 ” （2021 担 识别专利的责任。 本文件的某些内容可能涉及某些公司技术内容。本文件的发 布机构和编写单位不承担识别这些内容的责任。 本文件由国家能源互联网产业及技术创新联盟能源数字化专 委会与中国电机工程学会电力信息化专委会提出并归口。 本文件分为五章。第一章“目的”阐述了文件的背景意义； 第二章“标准规范引用清单”是本文件编制过程中主要参考的标 准规范；第三章“分类与范围”规定了指标的适用范围和应用对

前言 《2025 智能移动机器人电机与减速机产品发展蓝皮书》是新战略移动机器人产业研究所 根据 CMR 产业联盟统计数据研究的最新成果，蓝皮书调研统计了国内外超 30 家电机及减速 机企业相关业务数据，同时结合移动机器人本体企业应用现状进行了综合分析。 根据新战略移动机器人产业研究所统计，2024 年中国智能移动机器人电机市场规模约为 11.6 亿元，销售数量约 105 万台（不含家用扫地机器人 亿元，销售数量约 105 万台（不含家用扫地机器人 / 农业机器人 一 般而言，减速机与电机配置数量基本一致。） 电机与减速机市场将呈现 “人形机器人引领增长、工业 AGV/AMR 稳健扩容、商用服务 机器人快速渗透”的格局。预计到 2030 年，人形机器人将占据绝大部分市场。这一格局的形 成主要源于人形机器人对电机数量与性能的双重高需求。 未来智能移动机器人动力系统将呈现“更高效、更聪明、更绿色”的特征，通过材料革新、 仓储物流、商用服务等场景的泛在化应用。 其中，作为动力系统核心的电机与减速机，其发展也将围绕效率革命、智能重构、生态协同三 大核心方向展开，技术创新与产业变革将深度融合，推动机器人从 “工具” 向 “智能体” 进化。 《2025 智能移动机器人电机与减速机产品发展蓝皮书》旨在为本体企业提供选型思考， 为投资方提供参考，为电机及减速机相关厂商提供发展方向、路径及模式的参考依据。 -----

面向新型电力系统的 数字孪生技术 电机工程与应用电子技术系 Department of Electrical Engineering Digital Twin Technology for a New Type of Power Systems 沈 沉 1 02 传统电力系统仿真与数字孪生 03 构建电力系统数字孪生的关键技术 01 目录 CONTENTS 04 04 电力系统数字孪生技术实践 电机工程与应用电子技术系 Department of Electrical Engineering 对数字孪生概念的解读 2 01 对数字孪生概念的进一步解读 3 • 数字孪生到底是什么 —— 模型、仿真、系统工程？ • 数字孪生最关键的特征是什么？ • 提出数字孪生概念的目的是什么？ 对数字孪生概念的进一步解读 Department of of Electrical Engineering 电机工程与应用电子技术系 4 • 数字孪生概念的起源 • 数字孪生（ Digital Twin ） DT 一词，业界一般认为，最早是密西根大学 Michael Grieves 教 授于 2002 年针对产品全生命周期管理（ PLM ）提出的一个概念，当初并不叫 Digital Twin ， 而是叫 镜像空间模型（ Mirrored

三级供应商 （金属原材料、塑料等） 面向二级供应商配套 二级供应商 （电池正极、电机转子、仪表指针等） 面向二级供应商配套 一级供应商 （电池、电机、仪表等） 整车企业 直接面向整车企业 三级供应商 （金属原材料、电子元器件等） 面向二级供应商配套 二级供应商 （减速器、丝杠、无框电机等） 面向二级供应商配套 一级供应商 （关节执行器总成） 人形机器人 企业 直接面向机器人企业 芯片 域控、视觉芯片 域控、视觉芯片 数据处理 执行 丝杠 转向系统、制动系统等 手臂、大腿 将旋转运动转化为直线运动 减速器 传动部位 手、肘部等 通过机械传动实现转速降低与扭矩放大 电机 汽车电机系统 肩部、手臂等 驱动与精密控制 传感器 汽车状态监测 机器人状态检测 触觉传感等 汽车与机器人零部件复用 相通部件 汽车使用部位 机器人使用部位 技术共性 类别 - 15 - 幸福招商 灵巧手、电池组等核心 部件。 人形机器人结构示意图 感知系统 线性执行器 灵巧手 电池组 • 行星减速器 • 空心杯电机 • 编码器 • 无框力矩电机 • 谐波减速器 • 力矩传感器 • 轴承 • 编码器 • 驱动器 • 无框力矩电机 • 行星滚柱丝杠 • 力矩传感器 • 轴承 • 编码器 • 驱动器 • 驱动器 • 蜗轮蜗杆 • 线传动 • AI

年度电池更换成本/万元 251 全生命周期电池更换成本/万 元 5013 全生命周期电池平均成本40万 电机更换成本 全生命周期电机更换次数 4 电机寿命/h 6000 电机设计寿命6000小时 年度电机更换成本/万元 64 全生命周期电机更换成本/万 元 1280 全生命周期电机成本40万 机体维护成本 机体维护成本/万元 360 参考直升机，假设飞2000个小时 evtol机体维护费用60万 鲁棒性。电推进系统包括动力产生装置（螺旋桨或涵道 式风扇）和驱动电机系统（电机和电机驱动器）两部分组成。动力系统结构得到简化降低了操作和维护成本，多电机冗余极大提高安全性。 ◥ 电推进涉及低噪音、高升力螺旋桨、高功率密度电机、一体化紧凑型电驱技术、动力管理技术、航空级动力模块、整机布线技术等多个底层关键 技术。高功率密度电机是eVTOL分布式电推进系统的核心，直接决定了电推进系统的能源利用率和推进效能。 DEP推进效率达95%-97%，比先进的涡扇发 动机高出20% • 电机功率重量比可达其他发动机的6倍 • 功率不因高海拔或炎热天气而衰减 • 多个电机的几余设计提升安全性 • 纯电飞机运行全过程零排放 • 大幅度降低社区噪声水平15dB以上 效率 安全 可持续 eVTOL电机和新能源汽车电机比较  驱动电机技术要求: ✓ 安全性：紧急情况下冗余50%功率输出，第一指标;

前言：数字化赋能风电发展创新蓝图 ...................................... 中国风电产业发展现状及趋势 .................................... 大功率风电机组发展提 速 ................................................................................... 4 海上风电实现跨越式发 其中，风电产业数字化转型最令人期待。人工智能、物联 网、 AR/VR 、 5G 等数字技术的快速发展，将成为风电企 业 转型的强大助力，进而推动风电行业的现代化，为清 洁能 源的未来发展注入强大的支撑和动力。 我们相信，随着全球风电机组装机容量的不断提高，数字 孪生技术将赋能风电行业向更高效、更可靠、智能化的方 向发展，为实现“双碳”目标作出更大的贡献。 01 02 第一章：中国风电产业发展现状及趋势 当下，加快推进碳减排已经成为全球共识，中国明确提出 ”目标的重要手段之一。 大功率风电机组发展提速 当前中国风电产业不仅具备大兆瓦级风电整机 自主研发能力，而且形成了完整的风电装备产 业制造链，制造企业的整体实力与竞争力大幅 提升，在大容量机组研发、长叶片、高塔架应 用等方面处于国际领先水平。 数据显示， 2020 年，中国新增装机所用陆上 风 电机组平均单机容量仅为 2.6 兆瓦左右，海 上风 电机组平均单机容量约为 4.8 兆瓦。随后两

地理位置和容量位置 ) 和作用，本期 工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中 性点接地方式等。 主变压器和发电机中性点接地方式是一个综合性 问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电 压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘 水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和 发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。 18 一、对原始资料分析 (2) 电力系统情况，包括电力系统近期及远景发展 及以下电压电力系统采用中性 点非直接接地系统 ( 中性点不接地或经消弧线圈 接地 ) ，又称小电流接地系统；对 110kV 及以上 高压电力系统，皆采用中性点直接接地系统，又 称大电流接地系统。发电机中性点都采用非直接 接地方式，目前，广泛采用的是经消弧线圈接地 方式或经中性点接地变压器接地。 19 一、对原始资料分析 (3) 负荷情况，包括负荷的性质及其地理位置、输 电电压等级、出线回路数及输送容量等。 负荷情况，包括负荷的性质及其地理位置、输 电电压等级、出线回路数及输送容量等。 发电厂承担的负荷应尽可能地使全部机组安全满 发，并按系统提出的运行方式，在机组间经济合 理地分配负荷，减少母线上电流流动，使发电机 运转稳定和满足电能质量要求。 21 一、对原始资料分析 (4) 环境条件，包括当地的气温、湿度、覆冰、污 秽、风向、水文、地质、海拔高度及地震等因素， 对主接线中电气设备的选择和配电装置的实施均

行业的发展趋势，GGII 认为，未来几年，协作机器人在各行业的渗透率将持续提升，整体需求将会延续增长态势。 本蓝皮书以协作机器人为核心，重点阐述了重点核心零部件的发展态势，其中包含减速器、无框力矩电机、关节模 组、力传感器等，结合协作机器人产业链各环节的技术特点，剖析协作机器人市场和技术脉络，同时对协作机器人的 应用行业、应用场景和应用趋势进行分析，旨在厘清协作机器人的发展脉络，帮助协作机器人产业链相关企业及投资 谐波减速器产品结构 10 图表 8 2016-2028 年中国协作机器人用减速器需求量及预测(单位:万台，%) 11 图表 9 无框电机产品 12 图表 10 2016-2028 年中国无框电机市场规模及预测(单位:亿元，%) 13 图表 11 扭矩传感器产品 14 图表 12 六维力传感器产品 15 图表 13 用户认知度的提升，协作机器人在非工业领域的渗透率将持续增 长，成为推动社会各领域智能化转型的重要力量。 第二章 协作机器人产业链分析 协作机器人作为工业机器人的分支，其产业链上游主要为电机、伺服驱动、减速器、编码器、传感器等零部件。 随着对于安全性、灵活性、柔性化的要求逐渐提升，同时复杂的下游场景不断对协作机器人提出新的应用要求，促使 协作机器人在提升性能的同时，还需要提高产品兼