构建新型电力系统下的数字孪生智慧电网平台 助推实现“碳达峰、碳中和”远景目标

　　十四五规划提出：“加快推动数字产业化，培育壮大人工智能、大数据、区块链、云计算、网络安全等新兴数字产业”，这是深化电网领域以新能源为主体的国家新型电力系统战略。云智慧通过运用大数据、知识图谱、人工智能、5G、物联网等技术融合到智慧电网业务场景中，以数字孪生为纽带连接物理电网与数字世界，为智慧电网赋能，并提供更加实时、高效、智能的服务，促进智慧电网技术创新发展。

　　数字孪生与电网的深化融合，能够有效推动电网产业数字化、网络化、智慧化发展进程，成为电网变革的强大助力。数字孪生契合了我国以新型技术为产业转型升级赋能的战略需求，成为了应对当前百年未有之大变局的关键因素。

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　　应用场景

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　　电网设备全景监控

　　基于传感器、无人机、机器人等前端物联感知设备采集的设备运行数据，融合电网侧数据中台、PMS等各业务系统数据，实现设备多维、全态数据建模，再结合数字孪生精准三维物理建模和可视化技术，打造全景电网数字孪生模型，实现对“发-输-变-配-用”各环节设备、通道环境的全面感知、动态分析等，将高维度、多层次等复杂数据直观、实时呈现，实现电网设备全景监控。

　　2

　　电网设备智能巡检

　　随着电网辅助监控系统的不断完善，智能化的高清、红外摄像头的全面覆盖，无人机及智能机器人的广泛应用，结合数字孪生虚实互动的相关特性和功能，用户可以远程通过电脑、VR等设备，利用平台系统逆向控制实现操作辅助监控设备，使用现场的无人机、高清、红外摄像头和智能机器人等监控设备对电网设备进行智能巡视。

　　3

　　电网设备状态评价

　　基于设备缺陷样本数据，通过机器学习、深度学习等算法建立电网设备状态分类评估模型，将设备测点时序数据传递给模型进行实时计算，自动判断设备的实时运行状态，实现用机器代替人，提高设备运维效率。

　　4

　　电网设备智能预警

　　通过数字孪生所构建的虚拟单元，利用Holt-Winter、LSTM等算法预测设备状态发展趋势，根据预测结果利用逻辑回归、决策树等算法模型，开展变电设备的人工智能算法关键技术研究，例如变压器油中溶解气体智能分析、变压器油温度趋势预测、变压器油压力变化趋势预测、开关柜局部放电智能分析等，再结合告警规则，实现设备缺陷故障的智能预警、及时处置，减少缺陷故障造成的非计划停电，辅助“设备主人”实时掌握设备的健康状态。

　　5

　　电网设备应急指挥

　　构建设备数字孪生模型，融合业务流程模型、数据等模型，打造沙盘式应急抢修，为电网设备抢修指挥和客户服务提供全流程、全视角的展示与分析，并运用人工智能和融合通信辅助赋能数字指挥，助力供电服务指挥中心对抢修现场情况的全流程跟踪与全方位实时掌控，为抢修和智慧提供辅助决策、节点管控、多方协同、远程协助等支撑能力，为应急指挥工作的开展提质增效。

　　6

　　电网设备辅助决策

　　以运检班组实际业务需求出发，构建电网设备运维检修专家知识库。基于设备缺陷报告、实验报告，通过NLP等技术，实现运维知识自动提取并形成知识图谱，在设备发生缺陷或故障后，通过人工智能的检索应用，辅助用户制定运维检修决策，让专家的知识经验服务于设备的运维检修，提高检修的效率和质量，助力数字化班组建设。

　　结束语

　　随着物理设备、自动化系统和信息系统的互联互通，通过“物理设备”和“虚拟设备”融合，用数字化技术来感知、理解和优化现实世界电网设备，将基础设施和数字化建设紧密结合起来，在云端实现电网经营管理、生产运行状态的实时在线，形成电网三维全息场景的全景监视、多维业务系统数据融合和空间视野赋能交互的完整闭环，从而显著提升电网数字化、智慧化水平。支撑生产管控、业务运营的安全、高效、集约、规范和智能运作，提升电网企业的科学分析、决策和预判能力，提高设备可靠性，促进电网安全、稳定、经济运行。

　　云智慧打造的数字孪生智慧电网平台核心是以业务为导向，以特定需求构建高保真模型与精准仿真计算，在电网运行、协同控制、智能决策与长期演进等方面，实现电网运行状态实时监管、源网荷储协同调控、提升电网安全稳控的管理水平，使电网数字孪生成熟度由数化、互动、先知、先觉最后达到共智。推动能源绿色低碳循环发展，加快构建以新能源为主体的新型电力系统，助力碳达峰、碳中和这一宏伟目标的实现。

　　自2009年成立以来，作为国内全栈智能运维解决方案服务商。云智慧秉承Make Digital Online(让数字化永远在线)的使命，经过多年自主研发，形成了从IT运维、电力运维到IoT运维的产业布局，覆盖ITOM、ITOA、ITSM、DevOps以及IoT几大领域，是智能运维国家标准编订单位之一，中国智能运维领域独角兽公司。公司拥有100余项知识产权，凭借创新的技术、完善的产品和专业的服务，已为金融、能源、政府、交通、运营商、制造等数十类行业的客户提供了全栈智能业务运维解决方案。