Page 65 - 能源互联网背景下电力技术分析

第一章 能源互联网发展概述

第五节 能源互联网中的数字孪生技术体系、应用与挑战

一、能源互联网数字孪生技术体系

（一）数字孪生概述
数字孪生广义是指将现实世界中的物体通过虚拟映射手段与人工智能等新一
代信息技术，在虚拟空间构建与物理实体属性相同的数字化孪生模型，并借由人

工智能技术来实现对实际物体的规划设计、检测分析和运行优化。数字孪生作为
集成了多学科、多维度、多物理量等的仿真过程，兼容了从智能数据采集到 5G
通信数据传输，再到云端平台数据分析以及物理实体平台映射等多个环节。将数
字孪生技术应用于工业领域目的在于解决复杂系统中的问题，并为物理系统提供
决策支持，这对于加速推进产品设计和提升产品经济性具有重要意义。

能源电力系统模型复杂化以及数据多样化的背景促进了数字孪生在能源电力
领域的融合应用与技术再发展。相比于通用技术领域的数字孪生，能源电力领域
的数字孪生更侧重数据驱动的实时态势感知和超实时虚拟推演，旨在为能源电力

系统的运管调控等多方面问题提供决策参考。此外，能源电力领域数字孪生未来
也会更全面地引入“人”的概念，在原有物理空间与虚拟空间的映射关系上，转
型为“信息 - 物理 - 人”的交互系统，使数字孪生技术成为促进能源电力系统发
展的利器。
（二）能源互联网概述

中国能源领域发展至今，需求侧对能源的要求更加多样化，已不再局限于电
力，而聚焦于燃气、制冷以及供热等高度融合的能源系统；负荷侧则呈现出可削
减负荷、可转移负荷以及需求响应等多样性发展趋势。同时随着大数据、区块链、

物联网、数字孪生等信息互联技术的发展，能源系统变得越来越智能化、网络化
和数字化。能源互联网作为智慧多能源系统的典型代表，其以电力为中枢，以智
能电网为依托，横向实现“电 - 气 - 热 - 冷 - 氢”多类型系统互补，纵向实现“源 -
网 - 荷 - 储”高效协调，推动清洁转型以及支持主动用户灵活接入，具有多环节、
多区域、多系统的特点，其具体含义如图 1-9 所示。

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