近日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《數(shù)字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》中明確指出，“推動(dòng)數(shù)字技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，在能源、工業(yè)、水利、交通、醫(yī)療、金融等重點(diǎn)領(lǐng)域，加快數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。”
構(gòu)建數(shù)字孿生系統(tǒng)已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)能源領(lǐng)域技術(shù)變革的必然趨勢(shì)，也已經(jīng)成為電力行業(yè)的時(shí)代使命。截止目前，北京國(guó)遙新天地信息技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)遙新天地”）已參與多項(xiàng)數(shù)字孿生樣板試點(diǎn)工程建設(shè)，在能源電力領(lǐng)域積累了豐富的專(zhuān)業(yè)解決方案與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
一、數(shù)字孿生技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值
通過(guò)綜合運(yùn)用建模仿真、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建具有實(shí)時(shí)性、高保真、無(wú)限逼近物理世界的數(shù)字空間。同時(shí)，反向作用于實(shí)體電網(wǎng)，在電力規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、基建、運(yùn)行、檢修、應(yīng)急、預(yù)測(cè)、推演等方面形成可觀測(cè)、可描述、可預(yù)測(cè)、可互動(dòng)的電網(wǎng)數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)管、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同調(diào)控，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)控、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維、檢修作業(yè)的管理水平，滿(mǎn)足數(shù)化、先知、先覺(jué)、互動(dòng)的共智孿生。
二、能源生態(tài)數(shù)字孿生系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
1、混合數(shù)字化建模技術(shù)
在系統(tǒng)數(shù)字化建模過(guò)程中，不僅包括對(duì)物理實(shí)體的幾何結(jié)構(gòu)和外形進(jìn)行三維建模，還包括對(duì)電力工程及設(shè)施狀態(tài)、行為、功能、性能、態(tài)勢(shì)等全生命周期建立數(shù)學(xué)和知識(shí)模型。因此，采用機(jī)理、數(shù)據(jù)和知識(shí)共同驅(qū)動(dòng)的建模方式十分必要。
2、數(shù)據(jù)感知技術(shù)
為了實(shí)時(shí)感知物理實(shí)體及其運(yùn)行環(huán)境，需要傳感技術(shù)進(jìn)行支撐，例如潮流實(shí)時(shí)感知等。面向電力系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)感知技術(shù)可以促進(jìn)電力各系統(tǒng)功能之間相互融合，其重要的預(yù)測(cè)和決策支持能力是實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。
3、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)
孿生體的核心元素是數(shù)據(jù)，需要融合GIS、模型、電網(wǎng)業(yè)務(wù)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，推動(dòng)模型動(dòng)態(tài)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)間數(shù)據(jù)的分析挖掘和融通，反映各種業(yè)務(wù)過(guò)程。覆蓋設(shè)計(jì)、基建、運(yùn)行等全過(guò)程應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“一模到底”的全生命周期管理。
4、可視化仿真渲染技術(shù)
復(fù)雜的電力多物理場(chǎng)特征對(duì)真實(shí)能源系統(tǒng)的還原及推演提出了高品質(zhì)要求。通過(guò)國(guó)遙新天地自主研發(fā)的時(shí)空遙感大數(shù)據(jù)三維平臺(tái)EV-Globe，實(shí)現(xiàn)海量復(fù)雜運(yùn)行場(chǎng)景的高效可視化渲染和分析，從而助力數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的深度融合。
5、虛實(shí)聯(lián)動(dòng)技術(shù)
電網(wǎng)數(shù)字空間與物理世界兩個(gè)主體之間實(shí)現(xiàn)虛實(shí)互動(dòng)、孿生并行、以虛控實(shí)。通過(guò)物聯(lián)感知、全息模擬、動(dòng)態(tài)監(jiān)控反映物理實(shí)體電網(wǎng)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)由實(shí)入虛，通過(guò)科學(xué)決策和智能控制由虛入實(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理電網(wǎng)的運(yùn)行管理優(yōu)化。
三、數(shù)字技術(shù)與能源生態(tài)深度融合
為響應(yīng) “加快建設(shè)數(shù)字中國(guó)，構(gòu)建以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素的數(shù)字經(jīng)濟(jì)，推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展”的號(hào)召，通過(guò)先進(jìn)數(shù)字技術(shù)與能源生態(tài)深度融合，構(gòu)建特大規(guī)模數(shù)字化服務(wù)能力的新型能源網(wǎng)絡(luò)，不斷提高能源領(lǐng)域數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、低碳化水平，提升對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)字中國(guó)建設(shè)的支撐力。
