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数字孪生技术在电力系统的应用分析

摘要：在科技技术的的推动下各个行业迎来更高的发展，促使我国经济建设

脚步更加迅猛，现阶段数字化在电力事业中得到广泛应用。数字孪生指由具有多

种功能的物理终端产生的数字化“孪生双胞胎”，它使用智能传感器、大数据分

析、实时通信及人工智能等互联网技术，在虚拟终端搭建一个与物理终端实时映

射的“孪生”个体。数字孪生的关键技术涉及数值建模与仿真、机器学习以及将

信息连接起来的物联网、云平台等领域。文章通过对数字电网概念及特征，数字

孪生技术概念及应用领域进行研究，构建数字电网架构图。

关键词：数字孪生技术；电力系统；应用

引言

目前，大数据、物联网、云计算等数字技术，已经引领新的工业革命发展，

数字孪生技术也将成为电力领域各项技术、业务和信息发展和升级的方向。

1 数字孪生定义与特征

数字孪生（DigitalTwin）是利用模型模拟、传感器更新、运行日志等数据

从多角度多层次集成各学科、尺度、概率与物理量开展的数字化模拟进程，通过

建立从客观世界到虚拟空间的实体映射，以此反映对应实体在目标环境下的整个

生命周期。借助模拟、仿真与数据分析等过程能完成对物理实体对象状态的全程

感知、自我诊断与未来预测，并通过数字模型与实体模型间的相互参照推进模型

的自我进化与自我学习，从而实现对实体对象相关行为的实施控制与全面优化。

数字孪生具有以下特点：（1）保真性：数字世界内的虚拟映射在构成元素、实

体行为、运行机理、存储规则等属性上均与现实世界的对应实体保持一致。（ 2）

可扩展性：数字模型可根据数字世界内的自我学习与物理世界的形态转化等活动

完成拆解、集成、复制、维护与管理等一系列行为。（3）可操作性：数字世界

与现实世界之间存在标准接口与规范定义，不同模型之间、不同终端之间、模型

与终端之间均可以进行数据交互，具有高度的可操作性。

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