隨著創(chuàng)新技術和信息基礎設施的快速發(fā)展，很多新的技術應用趨勢正在以前所未有的速度落地各行各業(yè)，帶來嶄新的數字化價值，數字孿生技術就是其中一個典型的例子。當前，正值全社會聚焦“雙碳”目標的關鍵時期，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、推進電網的數字化轉型亦成為當務之急。

　　那么，當傳統(tǒng)的電網行業(yè)“邂逅”點石成金的數字孿生技術，會帶來哪些改變？

　　首先，我們來認識一下數字孿生技術的諸多“本領”。眾所周知，數字孿生技術能夠通過大數據采集和數字化模型構建，對物理世界進行精準“映射”，實現(xiàn)透明的數據可視化；其更重要的價值在于，它能夠利用這些大數據，超越物理世界的局限，對工藝、操作流程和運維過程進行仿真和預測，并實現(xiàn)快速驗證，從而為規(guī)劃設計、建設實施、運維服務等全生命周期內的各個環(huán)節(jié)帶來回饋價值。

　　基于這些價值，數字孿生以往應用于汽車、航空等制造業(yè)以及建筑業(yè)的例子數不勝數，它帶來的是數據的透明，數字化主線的貫通，以及動態(tài)管理、復雜供應鏈協(xié)同和預測性維護的實現(xiàn)。今天，我們驚喜地看到，這些價值恰好與未來電網數字化轉型的需求高度契合。兩者的有機結合，有望為未來電網進化升級奏響新的強音。

　　數字孿生與電網的“邂逅”，首先要解決的是“數據孤島”的挑戰(zhàn)。以往，在電網行業(yè)數字化轉型的過程中，常見的是各系統(tǒng)、部門的數據信息獨立且分散，形成一個個“數據孤島”；再如，由于數據來源多樣化，導致數據格式各異、缺乏標準化，不便于融合利用；此外，還存在數據表達能力不足、缺乏數據交互、難以還原真實場景等頑疾。

　　而打造以電網模型為基礎、基于施耐德電氣EcoStruxure三層架構的數字孿生平臺，則可以有效解決這些挑戰(zhàn)。在數字孿生應用架構的底層，可以通過智能設備、智能表計等手段廣泛采集物理世界的多源數據，形成全場景、跨系統(tǒng)空間的大數據集；在中間層，則以公有云、私有云或混合云為平臺，對不同來源、不同格式的數據進行融合和處理；最上層，則通過開放的API接口，讓數據可以使能二次開發(fā)和集成，服務于數字電網的各個具體場景，營造多平臺、跨終端的卓越用戶體驗。

　　這樣的架構，使得數字孿生平臺得以助力數字電網實現(xiàn)運維方式的顛覆性革新。無論是在場地現(xiàn)場的設備巡檢、故障排查，控制中心負責的配電站和配電管理，還是運維中心負責的業(yè)務流程管控、運維計劃安排以及遠程運維，都可以實現(xiàn)三維可視化運維。

　　數據和模型的可視化與互聯(lián)互通，也為更高層次的場景化應用提供了實現(xiàn)基礎。例如，上升到戰(zhàn)略決策的層面，數字孿生平臺還可以助力預測可再生能源發(fā)電與供電負荷，實現(xiàn)分布式能源供需的就地平衡，助力解決高比例新能源接入及消納為電網帶來的可靠性挑戰(zhàn)。

　　數字孿生技術在電網數字化轉型中的應用，亟待企業(yè)在一個開放的生態(tài)圈中相互協(xié)作，開展聯(lián)合創(chuàng)新，從而讓可深入行業(yè)的應用盡快落地產生效益。在這方面，施耐德電氣與孿數科技在電網數字孿生領域的聯(lián)合創(chuàng)新就是一個典型的例子。

　　當前，通過兩者的聯(lián)合創(chuàng)新，已經可以靈活滿足數字化電網內不同場景、不同規(guī)模的需求。對于單個配電柜、機柜，數字孿生可以支持三維掃描、可視化呈現(xiàn)，實現(xiàn)數字化交付；對于單個配電站、開關站，數字孿生可以支持站點設備全要素數據的連接，實現(xiàn)數字化運維管理；對于區(qū)域配電站，數字孿生可以為區(qū)域電網實現(xiàn)配電智能管理、按需配電；針對環(huán)網數字化，數字孿生則可以助力實現(xiàn)站點聯(lián)通、快速檢測等功能。

　　以施耐德電氣和孿數科技成功實施的一個變電站智能化運維項目為例，該數字化變電站占地規(guī)模80平方米，包含20臺中壓柜、7臺低壓柜、2臺變壓器及一組母線。改造前，該變電站采用的傳統(tǒng)2D運維平臺不夠直觀，設備種類、數量繁雜，無法統(tǒng)一管理，多種數據類型也無法在統(tǒng)一平臺集成，使得運維人員無法預判可能出現(xiàn)的故障及事故。

　　而實施改造后，數字孿生解決方案提供了配電站全場景三維建模還原、全站設備內外結構可視化展示、運維模擬數據實時獲取、設備臺賬實時查看及故障模擬預判等一系列功能，為變電站的運維帶來了“點石成金”的效果和體驗。和改造前相比，節(jié)省了大量時間、財力成本，大幅提升了運維效率，此外還有效縮減了配電站的效能損耗。

　　依托綠色能源管理理念，數字孿生持續(xù)助力電網進化

　　在剛剛過去的施耐德電氣創(chuàng)新峰會上，施耐德電氣發(fā)布了具有前瞻性的綠色能源管理理念。依托這一理念，基于數字孿生技術的創(chuàng)新解決方案，勢必將作為綠色能源管理解決方案的一個重要組成部分，幫助客戶輕松應對源網荷儲一體化，和多能互補挑戰(zhàn)，獲得更大的成長空間，同時降低轉型成本，以達成從能源生產、存儲、傳輸和使用全生命周期中實現(xiàn)綠色、可靠、高效的能源管理目標，幫助電網等行業(yè)的客戶實現(xiàn)高質量發(fā)展。

　　針對數字孿生在電網領域的應用前景，施耐德電氣能源管理中壓業(yè)務市場與戰(zhàn)略副總裁薛毅談到：“今后，數字孿生技術將越來越多地融入到電網設計規(guī)劃、建設及運維等全生命周期內的各個環(huán)節(jié)，助力提供多樣化、場景化的功能和服務，真正提供‘回溯過往，掌控當下，預知未來’的卓越運維體驗，從而切實推動未來電網形態(tài)的持續(xù)進化。”