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办事于新型电力系统数字化转型的数字孪生技术和工程实

发布日期:2022-10-25 11:32 阅读:

原标题:办事于新型电力系统数字化转型的数字孪生技术和工程实

数字化是新型电力系统建设的核心内容,数字孪生是数字化应用的价值体现。

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0. 引言

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深入贯彻习近平生态文明思想,准确、全面贯彻新发展理念,构建新发展格局。深入推动能源消费革命、供给革命、技术革命。加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进经济社会发展全面绿色转型。推动“碳达峰、碳中和”健康有序发展。

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“源网荷储”构建的新型电力系统呈现出新特征,其一,源网荷储协同互动更频繁,电源和负荷不确定性增大,电缆、变压器等设备运行工况更复杂,安全稳定运行不利因素增多,对配电网控制与优化能力要求更高;其二,为提升配网承载能力,需要对电磁-温度-流体-结构-湿度等多物理场耦合特性进行分析,实现设备性能非线性与饱和阈值快速计算。诚然,新型电力系统依赖于电力系统数字化,结果数据不影响结果,状态数据影响结果,只有实时掌握状态演变数据才能实现物理空间与数字空间的全映射,才能保障安全可靠的能源供给。为此,在南方电网数字化转型的战略布局下,深圳供电局以配电网业务为落脚点,通过实际工程案例开展数字孪生技术的实践活动,为实体经济向数字服务型实体经济转型开展探索之路。

1. 数字孪生组成和辨识

1.1 数字孪生组成

由于数字孪生概念较为抽象,且目前仍没有公认的定义,因此不同人对该概念的理解不同,产生诸多认识问题。通过工程实践应用,从其功能特征划分,可分为数字孪生体、物理-数字孪生系统、数字孪生技术三部分,具体描述如下:

数字孪生体:特指在数字空间与物理空间形成的一一对应的模型。

物理-数字孪生系统:是指物理空间和数字空间内在同步映射、推演与互动的闭环信息物理系统,物理空间的变化能在数字空间显示,数字空间的变化能在物理空间体现。

数字孪生技术:设计物理空间的数字孪生体架构、基于数字孪生体的仿真、分析、预测和控制决策相关技术。是指物理空间的演变过程能够通过数字空间实时显现,且数字空间的量变到质变推演过程能够在物理空间展现。

1.2 数字孪生辨识

当前数字孪生项目众多,在没有评价标准体系环境下,如何辨识“数据孪生项目”尤为重要。例如在绿色能源发展过程中,要重点识别绿色能源的属性、能效、可持续性,要建立完善的评级、评价机制,应用科技手段建立人工智能与物理数据识别的绿色能源鉴别测评系统,防范刷绿和涂绿现象发生。为此,在数字化发展进程中,绝不是在设备现场上传视频图像和设备表征数据就视为“数据孪生”,同样要防范“充数和伪数”现象发生。

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