隨著創(chuàng)新技術(shù)和信息基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，許多新技術(shù)應(yīng)用趨勢(shì)以前所未有的速度登陸各行各業(yè)，帶來新的數(shù)字價(jià)值，數(shù)字雙胞胎技術(shù)就是其中的典型例子。目前，全社會(huì)著重于雙碳目標(biāo)的重要時(shí)期，構(gòu)建以新能源為主體的新電力系統(tǒng)，推進(jìn)電網(wǎng)數(shù)字轉(zhuǎn)型也成為當(dāng)務(wù)之急。
那么，當(dāng)傳統(tǒng)的電網(wǎng)行業(yè)“邂逅”點(diǎn)石成金的數(shù)字孿生技術(shù)，會(huì)帶來哪些改變？
數(shù)字孿生技術(shù)價(jià)值與數(shù)字化電網(wǎng)需求高度契合。
首先，我們來認(rèn)識(shí)一下數(shù)字孿生技術(shù)的諸多“本領(lǐng)”。眾所周知，數(shù)字孿生技術(shù)能夠通過大數(shù)據(jù)采集和數(shù)字化模型構(gòu)建，對(duì)物理世界進(jìn)行精準(zhǔn)“映射”，實(shí)現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)可視化；其更重要的價(jià)值在于，它能夠利用這些大數(shù)據(jù)，超越物理世界的局限，對(duì)工藝、操作流程和運(yùn)維過程進(jìn)行仿真和預(yù)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)快速驗(yàn)證，從而為規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施、運(yùn)維服務(wù)等全生命周期內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)帶來回饋價(jià)值。
基于這些價(jià)值，數(shù)字孿生以往應(yīng)用于汽車、航空等制造業(yè)以及建筑業(yè)的例子數(shù)不勝數(shù)，它帶來的是數(shù)據(jù)的透明，數(shù)字化主線的貫通，以及動(dòng)態(tài)管理、復(fù)雜供應(yīng)鏈協(xié)同和預(yù)測(cè)性維護(hù)的實(shí)現(xiàn)。今天，我們驚喜地看到，這些價(jià)值恰好與未來電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求高度契合。兩者的有機(jī)結(jié)合，有望為未來電網(wǎng)進(jìn)化升級(jí)奏響新的強(qiáng)音。
數(shù)字孿生技術(shù)如何應(yīng)對(duì)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。
數(shù)字雙胞胎與電網(wǎng)的邂逅，首先要解決的是數(shù)據(jù)孤島的挑戰(zhàn)。過去，在電網(wǎng)行業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型過程中，各系統(tǒng)、部門的數(shù)據(jù)信息獨(dú)立分散，形成了數(shù)據(jù)孤島。另外，由于數(shù)據(jù)來源多樣化，數(shù)據(jù)形式不同，標(biāo)準(zhǔn)化不足，融合利用不方便，數(shù)據(jù)表現(xiàn)力不足，數(shù)據(jù)交互不足，難以恢復(fù)真實(shí)場(chǎng)景等頑固的疾病也存在。
基于電網(wǎng)模型，建立基于施耐德電氣EcoStruxure三層結(jié)構(gòu)的數(shù)字雙胞胎平臺(tái)，可以有效地解決這些挑戰(zhàn)。在數(shù)字雙胞胎應(yīng)用結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過智能設(shè)備、智能表等手段可以廣泛收集物理世界的多源數(shù)據(jù)，在形成全場(chǎng)景、跨系統(tǒng)空間的大數(shù)據(jù)集的中間層，以公共云、私有云或混合云為平臺(tái)，融合和處理不同來源、不同形式的數(shù)據(jù)的頂層，通過開放的API接口，數(shù)據(jù)可以二次開發(fā)和集成，服務(wù)于數(shù)字電網(wǎng)的各個(gè)具體場(chǎng)景
這種結(jié)構(gòu)有助于數(shù)字雙胞胎平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電網(wǎng)運(yùn)輸方式的霸權(quán)創(chuàng)新。無論是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備巡邏、故障調(diào)查、控制中心負(fù)責(zé)的配電站和配電管理、運(yùn)輸維護(hù)中心負(fù)責(zé)的業(yè)務(wù)流程管理、運(yùn)輸維護(hù)計(jì)劃安排和遠(yuǎn)程運(yùn)輸維護(hù)，都可以實(shí)現(xiàn)三維可視化運(yùn)輸維護(hù)。
數(shù)據(jù)和模型的可視化與互聯(lián)互通，為更高水平的場(chǎng)景化應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。例如，上升到戰(zhàn)略決策水平，數(shù)字雙胞胎平臺(tái)預(yù)測(cè)可再生能源發(fā)電和供電負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)分布式能源供求的當(dāng)?shù)仄胶猓兄诮鉀Q高比例新能源訪問和消納給電網(wǎng)帶來的可靠性挑戰(zhàn)。
開展聯(lián)合創(chuàng)新模式，幫助數(shù)字雙胞胎加快電網(wǎng)行業(yè)落地。
數(shù)字雙胞胎技術(shù)在電網(wǎng)數(shù)字轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用，企業(yè)必須在開放的生態(tài)圈合作，開展聯(lián)合創(chuàng)新，使深入行業(yè)的應(yīng)用盡快落地。在這方面，施耐德電氣和雙數(shù)技術(shù)在電網(wǎng)數(shù)字雙胞胎領(lǐng)域的共同創(chuàng)新是典型的例子。
目前，通過兩者的共同創(chuàng)新，可以靈活滿足數(shù)字電網(wǎng)內(nèi)不同場(chǎng)景、規(guī)模的需求。對(duì)于單個(gè)配電盤、機(jī)柜，數(shù)字雙胞胎可以支持三維掃描、視覺表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字交付的單個(gè)配電站、開關(guān)站，數(shù)字雙胞胎可以支持站點(diǎn)設(shè)備的全要素?cái)?shù)據(jù)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)輸管理的地區(qū)配電站，數(shù)字雙胞胎可以為地區(qū)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)配電智能管理，按需配電
以施耐德電氣和雙數(shù)技術(shù)成功實(shí)施的變電站智能運(yùn)輸項(xiàng)目為例，該數(shù)字變電站占地面積為80平方米，包括20臺(tái)中壓盤、7臺(tái)低壓盤、2臺(tái)變壓器和一組母線。改造前，該變電站采用的傳統(tǒng)2D運(yùn)輸平臺(tái)不直觀，設(shè)備種類、數(shù)量復(fù)雜，無法統(tǒng)一管理，多種數(shù)據(jù)類型也無法在統(tǒng)一平臺(tái)上整合，運(yùn)輸人員無法預(yù)測(cè)可能發(fā)生的故障和事故。
實(shí)施改造后，數(shù)字雙胞胎解決方案提供了配電站全場(chǎng)景三維建模復(fù)原、全站設(shè)備內(nèi)外結(jié)構(gòu)可視化展示、運(yùn)輸模擬數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取、設(shè)備帳戶實(shí)時(shí)查看、故障模擬預(yù)測(cè)等一系列功能，為變電站的運(yùn)輸維護(hù)帶來了點(diǎn)石成金的效果和體驗(yàn)。和改造前相比，節(jié)省了大量時(shí)間、財(cái)力成本，大幅提升了運(yùn)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(shù)字孿生持續(xù)助力電網(wǎng)進(jìn)化。
在過去的施耐德電氣創(chuàng)新峰會(huì)上，施耐德電氣發(fā)表了積極的綠色能源管理理念。依托這一理念，基于數(shù)字雙胞胎技術(shù)的創(chuàng)新解決方案，必將作為綠色能源管理解決方案的重要組成部分，幫助客戶輕松應(yīng)對(duì)源網(wǎng)負(fù)荷一體化，多能源互補(bǔ)挑戰(zhàn)，獲得更大的成長(zhǎng)空間，同時(shí)降低變革成本，從能源生產(chǎn)、存儲(chǔ)、傳輸、使用全生命周期實(shí)現(xiàn)綠色、可靠、高效的能源管理目標(biāo)，幫助電網(wǎng)等行業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
對(duì)于數(shù)字雙胞胎在電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用前景，施耐德電氣能源管理壓迫業(yè)務(wù)市場(chǎng)和戰(zhàn)略副社長(zhǎng)薛毅說:今后，數(shù)字雙胞胎技術(shù)越來越融入電網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)劃、建設(shè)和運(yùn)輸維護(hù)等全生命周期內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)，提供多樣化、場(chǎng)景化的功能和服務(wù)，真正提供追溯過去，控制現(xiàn)在，預(yù)知未來的優(yōu)秀運(yùn)輸體驗(yàn)，切實(shí)推進(jìn)未來電網(wǎng)形態(tài)的持續(xù)進(jìn)化。
