面向能源互联网数字孪生的电力物联网关键技术及展望.pdf

术在电力物联网中的应用主要集中在构建能源互联网的数字孪生体，这涉及到多个关键技术环节，包括物理对象的数字化、测量感知与终端控制、通信网络、数字孪生运行平台以及用户域的互动。数字孪生技术通过传感器将现实世界的设备和系统转化为虚拟空间中的镜像，实现了对电力设备运行状态的全面感知和控制。 1. 物理对象的数字化：在电力领域，物理对象涵盖电网中的各种设备，如变压器、线路、开关等。这些设备通过传感器获取静态和动态数据，转化为数字信号，用于构建虚拟模型。 2. 测量感知与终端控制：利用高级传感器技术，对电力设备的运行参数进行实时监测，将物理信号转换为数字信息。同时，通过终端控制器可以对设备进行远程控制，实现智能化运维。 3. 通信网络：高速、低延迟的通信网络是确保数字孪生体与物理设备之间实时交互的关键。电力物联网需要支持大量数据的高效传输，这要求优化网络架构和通信协议，确保数据的安全与稳定。 4. 数字孪生运行平台：该平台负责数据管理和模型仿真，收集并处理来自传感器的数据，进行模式识别和数据分析，驱动虚拟模型运行，并根据分析结果进行决策优化。 5. 用户域：用户通过人机交互界面与数字孪生系统互动，输入决策指令，利用虚拟现实、增强现实等技术提升操控体验和决策效率。 在能源互联网背景下，数字孪生电力物联网面临的核心科学问题包括如何构建动态多维度的高保真模型，以及如何实现虚拟与物理世界的双向反馈。这需要借助数据驱动建模，补充和提升物理机理模型，同时利用人工智能等技术，实现资源协同和动态演化。 数字孪生电网的应用实例如变压器状态检修，通过状态数据的分析处理，构建反映设备运行状态的数字模型，进行仿真和优化，提高设备的可靠性和效率。这种转变有助于减少非必要的维护成本，提高设备利用率，推动电力行业的智能化转型。 总结来说，面向能源互联网的数字孪生电力物联网关键技术包括设备的数字化建模、实时数据感知、高效通信网络、智能决策平台以及人机交互界面。通过这些技术的深度融合，数字孪生电力物联网正在改变电力系统的运维模式，推动能源互联网的发展，实现更智能、更高效、更安全的电力服务。