21、数字孪生技术在电网拓扑中的研究与应用

数字孪生技术在电网拓扑中的研究与应用

1. 数字孪生概述

数字孪生不仅是对物理实体的描述，更是它们之间的双向数据传输。从一个角度看，现实情况被传输到虚拟孪生体中，以实现虚拟孪生体的实时校正。另一方面，数字孪生在虚拟模型中完成的模拟和优化结果也能反映到现实中，以纠正实际结果。不同数据集与现实的交互是虚拟孪生的最重要因素，也是确保虚拟孪生与现实状态同步的重要措施。

近年来，数字孪生被列为备受关注的五大重要技术之一。同时，有预测称到2030年，数字孪生市场规模将达到650亿美元，目前已有超过100篇关于数字孪生的学术文章，其涉及领域也从最初的航空航天领域逐渐扩展到制造、导航、汽车、石油等领域。虚拟技术是一种实现现实与虚拟模型快速分解和分析的有用技术，它结合了大数据治理、人工智能技术和数字建设技术。通过虚拟数字技术，电力设备被抽象为虚拟三维模型，通过对该模型的分析，可发现电力运行和业务流程中的问题，并反馈到电力业务的改进中。

2. 电网拓扑中数字孪生对象规则提取的关键技术

2.1 基本架构模块

电网拓扑中虚拟模型的基本架构分为四个模块：拓扑网格物理对象、信息对象、服务系统和孪生数据。
|模块|描述|
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|物理对象|在复杂电力网络拓扑中客观存在的实体、过程和系统|
|信息对象|物理对象的多维数字模拟，主要对复杂电力网络拓扑的各个部分进行模拟、优化和评估，并进行快速电力运行指标预测、调节和评估其运行过程|
|服务系统|为不同电力客户和相关政府部门提供各种数据驱动业务功能的总称，主要负责为孪生数据驱动的复杂电力网络拓扑的智能控制提供支持和服务|
|孪生数据|