隨著電網(wǎng)行業(yè)大力引入數(shù)字孿生體等新一代數(shù)字技術(shù),傳統(tǒng)的電網(wǎng)運行模式將發(fā)生變革。從美國數(shù)字孿生電網(wǎng)實踐來看,引入開源社區(qū),建立開放標(biāo)準(zhǔn),有助于數(shù)字孿生電網(wǎng)(Digital Twin Grid)快速實現(xiàn)。工業(yè)4.0研究院正在開展開源社區(qū)建設(shè),加速“十四五”數(shù)字孿生電網(wǎng)的發(fā)展。
對于數(shù)字電網(wǎng)(Digital Grid)的概念和體系,IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)組織給了較為詳細的研究,給出了相關(guān)的框架體系,為電網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展提供了指引。
但對于數(shù)字孿生電網(wǎng)來講,目前缺乏充足的研究,也缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。
工業(yè)4.0研究院延續(xù)《數(shù)字孿生電網(wǎng)白皮書》的發(fā)展,基于數(shù)字孿生能源創(chuàng)新中心,進一步開展數(shù)字孿生電網(wǎng)的研究工作,明晰關(guān)鍵核心技術(shù),確定數(shù)字孿生電網(wǎng)演進、典型應(yīng)用場景和實施路徑。
美國數(shù)字電網(wǎng)協(xié)會對本地的需求做了較詳細的探討和分析,形成了較為豐富的研究成果,可以為工業(yè)4.0研究院參考使用。
對于中國本地的需求,應(yīng)做更深入的分析研究,形成我們自己的典型應(yīng)用場景和規(guī)律。
從美國數(shù)字孿生電網(wǎng)的發(fā)展來看,它的重點在于配電和用電端,通過引入數(shù)字孿生體技術(shù),更好服務(wù)于城市的用電需求,解決源網(wǎng)荷儲一體化的挑戰(zhàn)。
我國“十四五”規(guī)劃要求建立現(xiàn)代能源體系,對于電網(wǎng)的發(fā)展,明確指出要解決源網(wǎng)荷儲一體化的問題。
各大電網(wǎng)公司做了一些探索,但對于如何實現(xiàn)電網(wǎng)全局和全生命周期的應(yīng)用,缺乏有效的方法,這是工業(yè)4.0研究院在進一步推進數(shù)字孿生電網(wǎng)過程中需要解決的。
美國數(shù)字電網(wǎng)協(xié)會設(shè)計了一套開源社區(qū)方式,建立了數(shù)據(jù)交換、流動和分享的機制,能夠為數(shù)字孿生電網(wǎng)的應(yīng)用提供便利。
同時,它們跟領(lǐng)先的開源項目團隊協(xié)作,加快推進了數(shù)字孿生電網(wǎng)開源社區(qū)的運行。
這個開源社區(qū)圍繞共性技術(shù)基礎(chǔ)(Shared),建立了四個方面的能力:
客戶和市場(Customer&Market)。這是真正驅(qū)動數(shù)字孿生電網(wǎng)市場發(fā)展的動力,如果對需求把握不準(zhǔn),難以找到解決方案的痛點,持續(xù)性就無法實現(xiàn)。
系統(tǒng)管理(System Management)。包含了系統(tǒng)控制、電力系統(tǒng)計算和預(yù)測等內(nèi)容。
獲取和控制(Acquisition&Control)。包括基礎(chǔ)設(shè)施和邊緣計算等,形成了一個良性的系統(tǒng)級解決方案供應(yīng)商體系。
資產(chǎn)管理(Asset Management)。主要包含了資產(chǎn)庫、資產(chǎn)監(jiān)督和大數(shù)據(jù)分析等。
由此可見,數(shù)字孿生電網(wǎng)開源社區(qū)至關(guān)重要,它是加速行業(yè)技術(shù)協(xié)作的關(guān)鍵方法,缺少這樣的平臺,難以真正實現(xiàn)各種技術(shù)的統(tǒng)一。
工業(yè)4.0研究院依托數(shù)字孿生體聯(lián)盟,將進一步幫助供應(yīng)商進入數(shù)字孿生電網(wǎng)領(lǐng)域,幫助電網(wǎng)企業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型,突破原有技術(shù)的限制,引入人工智能、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生體和物聯(lián)網(wǎng)等新一代數(shù)字技術(shù),實現(xiàn)電力行業(yè)技術(shù)生態(tài)的創(chuàng)新發(fā)展。