加深数字孪生认知推进数字电网发展( 二 ) 当前

三、数字孪生的应用数字孪生在各领域实际应用中体现在状态洞察、实时操控、趋势预测和模拟实验等方面。同时，通过三维模型和可视化手段，数字孪生还可以把各个方面的专业数据汇集在同一个平台之上并直观地表现出来，既可以促进在内部不同部门之间贯通数字主线，也可以进一步与客户、供应商乃至政府、公众进行相应联接，成为通用平台，甚至进一步拓展企业的竞争边界。目前数字孪生在电网中主要应用于以下方面：运行监测、预测预警、监管审查、模拟实验、研发创新。随着数字电网的发展，数字孪生将在各种新技术、新模式、新业态下大显身手。
如为支撑可再生能源快速发展，充分利用和发展海量分布式储能将是关键手段。但目前大规模分布式储能仍面临着小容量单体差异性成网引起的“短板效应”等技术难题。通过储能虚拟化与数字孪生技术把储能系统转变为软件定义型资源，通过互联网实现柔性组合、即连即用，则是解决之道。当前再现过程已建立了基于智能电力电子开关的规模化超级电容器、电池储能串并联网络模型等，构建了分布式储能及其接入配电网的数字孪生技术架构；校准过程已提出了数字孪生仿真与储能监测等多业务系统的信息实时交互校准技术与方法。
四、当下的工作数字孪生的实现需要“表里如一” ，这里的“一”是指物理世界，表征孪生为基础，机理孪生为目标。没有表征孪生，一切无从谈起，其实现需要传感、建模的支撑。没有机理孪生，数字孪生就是花瓶，中看不中用，其实现需要大数据、人工智能的支撑。目前国内对数字孪生开展的研究仍然是以概念性研究和应用性研究居多，而对于实现数字孪生所需要的传感、建模等通用技术平台、基础装备方面，却缺乏企业进行大力度的深入开发投入。数字孪生对于建设数字电网意义重大，我国电力企业拥有着充足优质的人才团队和科研资源，完全有能力也有责任发挥引领作用，打造数字孪生的技术底座与生态。华为等致力与电力行业数字化转型的ICT企业应该充分发挥人才和技术优势，深入、持续地开发投入于电力数字孪生领域。
在“十四五”期间，一是应大力进行数字孪生通用软件和公共技术平台的研发建设，及早建立我国数字孪生技术标准体系，确立我国数字孪生的技术路线，抢占数字孪生科技制高点；二是牵头开发传感器、物联网终端等数字孪生所必需的通用硬件设备设施，推进我国数字孪生实践应用水平，建设壮大我国数字孪生产业集群；三是大力开展数字孪生试点，进行数字孪生在多领域不同场景下的应用测试，加速扩展数字孪生影响力和市场边界，提升我们在数字孪生产业的市场份额和话语权，如着重开展大规模储能及其接入电网所需要的传感器研发、数字建模、自主分析决策等关键设备和技术平台等。
作者丨清华大学能源互联网创新研究院高峰
中国发展研究院魏东
中国科学院电工研究所叶华

加深数字孪生认知 推进数字电网发展( 二 )

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