近日,中共中央、國務院印發的《數字中國建設整體布局規劃》中明確指出,“推動數字技術和實體經濟深度融合,在能源、工業、水利、交通、醫療、金融等重點領域,加快數字技術創新應用。”
構建數字孿生系統已經成為實現能源領域技術變革的必然趨勢,也已經成為電力行業的時代使命。截止目前,北京國遙新天地信息技術股份有限公司(以下簡稱“國遙新天地”)已參與多項數字孿生樣板試點工程建設,在能源電力領域積累了豐富的專業解決方案與實踐經驗。

一、數字孿生技術在能源行業的應用價值
通過綜合運用建模仿真、人工智能、虛擬現實等關鍵技術,構建具有實時性、高保真、無限逼近物理世界的數字空間。同時,反向作用于實體電網,在電力規劃、設計、施工、基建、運行、檢修、應急、預測、推演等方面形成可觀測、可描述、可預測、可互動的電網數字孿生體,實現電網運行狀態實時監管、源網荷儲協同調控,提升電網安全穩控、現場運維、檢修作業的管理水平,滿足數化、先知、先覺、互動的共智孿生。

二、能源生態數字孿生系統關鍵技術
1、混合數字化建模技術
在系統數字化建模過程中,不僅包括對物理實體的幾何結構和外形進行三維建模,還包括對電力工程及設施狀態、行為、功能、性能、態勢等全生命周期建立數學和知識模型。因此,采用機理、數據和知識共同驅動的建模方式十分必要。

2、數據感知技術
為了實時感知物理實體及其運行環境,需要傳感技術進行支撐,例如潮流實時感知等。面向電力系統的態勢數據感知技術可以促進電力各系統功能之間相互融合,其重要的預測和決策支持能力是實現該系統不可或缺的重要組成部分。

3、多源異構數據融合技術
孿生體的核心元素是數據,需要融合GIS、模型、電網業務等多源異構數據,推動模型動態運行,實現不同層級間數據的分析挖掘和融通,反映各種業務過程。覆蓋設計、基建、運行等全過程應用,實現“一模到底”的全生命周期管理。

4、可視化仿真渲染技術
復雜的電力多物理場特征對真實能源系統的還原及推演提出了高品質要求。通過國遙新天地自主研發的時空遙感大數據三維平臺EV-Globe,實現海量復雜運行場景的高效可視化渲染和分析,從而助力數字技術與傳統電網的深度融合。

5、虛實聯動技術
電網數字空間與物理世界兩個主體之間實現虛實互動、孿生并行、以虛控實。通過物聯感知、全息模擬、動態監控反映物理實體電網在現實環境中的狀態,實現由實入虛,通過科學決策和智能控制由虛入實,實現對物理電網的運行管理優化。

三、數字技術與能源生態深度融合
為響應 “加快建設數字中國,構建以數據為關鍵要素的數字經濟,推動實體經濟和數字經濟融合發展”的號召,通過先進數字技術與能源生態深度融合,構建特大規模數字化服務能力的新型能源網絡,不斷提高能源領域數字化、智能化、網絡化、低碳化水平,提升對數字經濟和數字中國建設的支撐力。
