[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]IESPlaza数字能源网报道：云计算、大数据、物联网、人工智能等数字技术，引领第四次工业革命发展与演进，加强了对信息的采集、存储、分析和共享，促进了生产方式和经济形态的数字蝶变，数字经济逐步为中国高质量发展的重要推动力。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]在数字经济时代，能源与电力等传统产业需将生产资料、知识信息转化为数字化要素，实现业务数字化，挖掘数字资源隐性价值和，实现数字业务化，通过数字化转型实现物理电网向数字电网的升级，提高智能化、网络化、数字化水平。数字电网是技术演进与需求升级驱动下智能电网建设发展的一种新理念、新途径、新思路，是智能电网设发展的必经之路，是数字中国的重要组成部分。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]南方电网提出了建设具备“电网状态全感知、企业管理全在线、运营数据全管控、客户服务全新体验、能源发展合作共赢”特征的数字南网，支撑数字运营和数字能源生态。国家电网则希望通过数字国网战略形成以数据驱动发展的数字生态，变革企业模式。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]《河北雄安新区规划纲要》明确提出要坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设，对雄安进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，形成比特构建的数字虚拟城市，实现城市各类要素的数字化、可视化呈现与调配。中国信息通信研究院院长刘多认为“雄安新区是数字城市与现实城市同步规划、同步建设的城市，两座城市将开展互动”。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]利用“数字孪生城市”系统，将来一些决策付付诸实施或者修正，发挥辅助决策作用。借鉴数字孪生城市建设经验，数字电网需对全流程全要素全业务进行数字化，在电网实体化的物理世界基础上同构虚拟化的数字世界，在数字世界中挖掘数字信息，构建新业态新模式，优化物理世界运行方式和管理方法。物理世界和数字世界两大平行体系虚实融合、虚实互动，数字世界驱动物理世界的高度智能，物理世界依托数字世界衍生再生价值。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字孪生是电网物理世界和数字虚拟世界沟通的桥梁，该概念由密西根大学教授Grieves提出，NASA将其用于建立飞船镜像仿真模型，用于健康诊断和飞行测试。西门子、通用电气、达索等公司将数字孪生技术应用到工业制造领域，达索公司构建了基于数字孪生的汽车仿真平台，根据空气动力学和流体力学测试结果改进信息世界中的产品设计模型，并反馈到物理实体产品改进中。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]西门子采用数字孪生为工业资产构建了高保真的数字世界，进行资产全生命周期管理。通用电气应用数字孪生分别建立可靠性预测模型、物理仿真模型、优化调度模型，动态响应模型用于设备生产和运维。数字孪生快速融入传统制造业，智慧城市、智慧管网等开始逐渐采用数字孪生技术构建物理本体的超写实模型进行全周期的设计、制造和管理、运维。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]综上分析，本文提出了基于数字孪生技术的数字电网，对电网物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，构建了全属性同构的数字世界，实现了物理世界与数字世界两平面空间实时同步、虚实交互。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]首先梳理了数字孪生技术的相关理论、特征以及组成部分，分析了数字电网概念和特征，讨论了数字电网与智能电网衍生关系，其次提出了数字电网架构和支撑技术，期望构建状态全域感知、模型精准映射、管理智慧赋能、系统自我进化、决策精准执行的数字电网。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字孪生理论基础
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字孪生尚无标准定义，其概念还在发展与演变中。NASA结合飞行器研制定义数字孪生为一种高度集成的多物理场、多尺度、多概率的仿真模型，在虚拟信息空间中对物理实体进行镜像映射反映物理实体行为、状态及演变趋势。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]工业4.0术语编写组认为数字孪生为利用建模构建覆盖产品全生命周期与全价值链的数字化数据流，实现访问、整合和转换的数字纽带作用。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]陶飞认为数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体增加或扩展新的能力。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]刘大同认为数字孪生在信息化平台内建立、模拟一个物理实体、流程或者系统，了解物理实体的状态，并对物理实体里面预定义的接口元件进行控制。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]赵敏认为数字孪生是通过软件定义在数字虚体世界中所构建的虚拟事物的数字模型，形成了与物理实体世界中的现实事物所对应的在形、态、行为和质地上都相像的虚实精确映射关系。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]本文认为数字孪生是应用人工智能、传感、仿真工具等数字技术实现物理原子到数据比特的平行互动、精准映射、虚实迭代的技术，是转化、连接物理世界与数据世界的过程和方法。数字孪生具有以下典型特征:
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1)高保真性:数字世界从本体构成、形态行为、运行规则等多维度、多角度、多属性上对物理世界进行全息复制。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2)可扩展性:数字模型可根据数字世界自我推演或者物理世界形态变化进行拆解、集成、复制、修改、删除等操作。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3)互操作性:数字模型与物理世界都具备标准接口和规范定义，不同数学模型之间，不同物理终端之间、数学模型与物理终端都可以进行信息交互。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]如图1所示，数字孪生包括3个主要部分:数字世界(空间)、物理世界(空间)实体、物理实体和虚拟模型之间的数据和信息交互通道:
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1)数字世界(空间):完成对物理身体的全息复制和高保真建模，建立对象、模型以及数据集一体的虚拟副本，实时动态反映物理实体行为状态，支持对物理实体多层次、多维度、多尺度、多物理场的仿真模拟。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]采用数据挖掘技术、知识学习系统从物理实体历史、实时数据中挖掘各种模态的结果，衍生数据价值。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2)物理世界(空间):物理元素的互联和感知具有标准定义和接口，支持即插即用。具有广域布置的传感器以及状态反馈点，能够高密度宽频率的采集信息。接受数字世界的优化指令，改变物理元素组合模式、生产流程、资源匹配。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3)交互通道:采用设计工具、仿真工具、物联网、虚拟现实等各种数字化的手段建立物理世界和数字世界的准实时联系和映射。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]通过传感器洞察和呈现物体的实时状态，同时将承载指令的数据通过标准接口回馈到物体，最终导致状态变化，形成闭环反馈。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网内涵
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌数字电网概念
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网是由物理电网、孪生电网和支撑技术共同构成的电网生态系统，如图2所示。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网以海量可信数据为基础，依托智能传感、泛在物联、大数据、智能化控制、人工智能和普惠化计算，利用数字孪生和感知建模理论，构建与物理电网同构匹配的孪生电网。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]孪生电网是物理电网通过数字孪生技术进行全要素数字化后形成的虚拟镜像，有利于将电网复杂能量信息耦合运行关系分解成可解析、可模拟、可计算的数学关系，在实现物理电网实时运营状态的可视化的同时，进一步多尺度时空推演优化结果，确定物理实体优化轨迹锚点，及时纠偏调整，智能化管理运营物理电网，变革电网作业模式、企业管理流程和企业组织结构。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网构建电网数据闭环赋能体系，通过状态全域感知、模型精准映射、管理智慧赋能、系统自我进化、决策精准执行，实现电网的监测、预警、模拟、分析、推演和控制，解决电网规划、设计、建设、管理、服务闭环过程中的数据离散、环节耦合的难题，全面提高电网能量资源和信息资源配置效率和运转状态，实现电网数字资源的价值再生和生态重构。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌数字电网特征
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]基于数字孪生的数字电网具备全息复制、孪生交互、虚实迭代3大特征。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1)全息复制:数字电网通过超写实建模将物理世界电网本体精准映射到数字世界虚拟电网，基于海量广域布设的传感器，虚拟电网实现对物理电网的充分感知、动态监测，实现全息数字化描述和精准信息表达。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2)孪生交互:在全域数字世界中，基于全息复制的虚拟映像，使得电网运行、管理、服务由实入虚，虚拟电网可实现对电网复杂特性的建模仿真、学习解释、认识挖掘、评估预测和时空推演。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]同时由虚入实，反馈指导物理电网的运行轨迹和资源配置，形成虚实融合、虚实协同的孪生交互复杂系统。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3)虚实迭代:通过物联感知和泛在网络动态跟踪物理世界实体新要素、新趋势、新问题，虚拟电网修正模型保持时空一致，同时通过仿真对物理世界变化导致的潜在风险进行预警，物理电网再次将指导结果反馈虚拟电网，虚拟电网校正更新指导，虚实迭代，持续优化，实现物理电网和虚拟电网的自我优化。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌数字电网的演化与发展
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]在智能控制、感知建模、信息通讯等数字技术群体性演变的背景下，电网数字化转型是智能电网建设的必由之途，数字电网是电网在数据规模、质量以及智能化程度发展到质变临界点时的产物，也是最终实现电网高度智能化的前提。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网的建设不是一蹴而就的，而需要依赖于物理电网基础设施的完备以及数字孪生技术的成熟应用。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]当前电网正处于信息化系统建设阶段，聚焦生产全流程的信息化改造，实现信息的感知和采集，逐步开始应用数据资源指导生产运行，其本质是传统工业经济模态下现有条块分割、机械线性式电网管理系统上的技术补丁。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]随着电网基础建设逐渐完备，信息采集量和可信度逐渐提高，应用数字化技术进一步挖掘数据本身的潜在价值可以有效提高能量效率与信息价值密度，实现数据跨界融合，进而拓展传统业务边界，使电网企业服务范围向产业链上下游延伸。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电网数字化程度的深化必将带动相关智能技术的发展，相辅相成加强电网的自我感知、自我决策和自我进化能力，推动电网向高度智能化方向发展，将智能电网转换为融入数字经济的新动能，助力数字中国建设能源、信息、利益共享平台。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网体系架构
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网主要包括物理电网、感知层、传输层、数据层、平台层和应用层，如图3所示。物理电网即物理世界，感知层和传输层共同构建了数字孪生交互通道，数据层完成了物理电网的数字化建模和数据处理，平台层承载着孪生电网所在的数字世界。各层之间相互协同，共同支撑数字电网各项业务、服务和应用。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌物理电网
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]物理电网将采用集中电源和分布式电源组合、交直流混合柔性输电供电、冷热气电多能耦合供能，在多市场主体博弈和差异性负荷需求环境下，已成为结构复杂、设备繁多、技术庞杂的高维信息物理系统，具有时变非线性、部分可观测性、随机不确定性，存在动态演化机理与不可见的隐性秩序。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]需通过数字化标识和标准控制接口，建立虚实互动的入口。电网所有物理元素具备唯一的全局数字标识，作为数字电网的唯一索引，便于多属性感知信息的采集、最终数据集成融合以及决策指令的精准执行。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]所有要素需进行智能化升级、建立标准化控制信息接口，可接受虚拟电网实时反馈的控制指令，完成资源要素配置、业务关系变更。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌感知层
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网针对不同的应用场景和感知需求，统筹感知体系建设。通过广泛部署具有精准感知能力、多样通信能力、边缘计算能力的传感器、仪表、采集器等感知设施，采集电量、非电量信息，形成大范围、大规模、协同化的测量感知系统。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]感知设施通过局域组网、动态广播和定向点召，实现感知信息的协同采集，通过统一采集汇聚，实现电网动态数据整合与共享，形成全域覆盖、三维立体的感知布局。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]感知层具有就地分析、就地处理能力，对于浅显的运行表象实现自我管理，将实施优化结果、自我组织形式进行上传交互。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌传输层
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]传输层是电网数据安全、可靠、双向传输的通道，要保证数字电网物理世界与虚拟世界虚实协同、时空一致的运行模式，需要构建一套泛在可靠、终端接入灵活、具备双向互动体验能力的物理通信网络，提供广覆盖、大连接、高安全的数据传输与能力保障。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]光纤、蜂窝无线、WLAN、NB-IoT、eMTC等异构、融合的通信网络架构将长期存在，通过构建泛在高速、天地一体的电力泛在通信网，实现多维信息的有效获取、协同、传输和汇聚。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]传输层通过资源的统筹处理，提升网络资源调配能力，实现按需配置和弹性组网，同时部署对应的网络和安全设备，满足不同级别业务安全需求。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌数据层
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数据层通过数据中台构建物理电网全要素、全流程、全业务数字化的载体。数据层汇集规划、基建、营销、生产、调度等各类业务数据和运行数据，构建影像库、文本库、波形库等资源，提供完整可信、自融自洽的数据服务。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]开展数据的检测、清洗、辩识、修复、集成与融合，基于电网元素标识和统一数据模型打通各系统各终端的监测数据、业务流程和工单数据壁垒；
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]对集成数据和融合数据进行进一步的提炼和挖掘，通过观察电网不同业务的执行、决策、冲突、反馈、修正过程中的关键元数据，开展电力系统特征提取。沿着数据血缘分析流转途径过程中的关联节点，逐步构建电网的知识图谱。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌平台层
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]基于物理电网集成数据、信息特征和知识图谱，平台层对物理电网的设备终端、运行行为、逻辑规则以及系统态势进行建模，构建精准映射的虚拟电网，成为数字电网的综合信息载体、优化决策平台、协同计算平台和数字价值共享平台。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]在平台层构建具有学习、推理、归纳、挖掘和记忆等类脑功能的电力大脑，形成具有概念识别、知识计算、属性预测和运动执行的智能支撑能力，将数据分析与知识引导融合，形成虚拟电网与物理电网虚实协同的优化策略。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]虚拟电网对物理电网超写实建模，在此基础上表征解析、挖掘分析和模拟推演。物理电网执行运行指令，通过感知层反馈响应结果。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]虚拟电网根据策略影响以及态势结果，调整映射关系、模型参数和决策机制。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌应用层
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]应用层将生产业务从数字电网模型抽取具体化后，对电网生产、客户服务，企业运营等进行数字化改造，提升核心业务数字化智慧化运营能力。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]构建开放融合的数字化生态，支持能源价值链整合和能源生态服务圈，提升数字经济盈利水平。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]企业运营方面，立足人财物事状态数字化评估、环节数字化移交、管理数字化推演，形成实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的全视角智慧运营。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电网运营方面，完成规划、基建、运检、调度、交易的数字化监管，基于数字模型开展仿真模拟、空间分析、趋势推演、审查优化。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]客户服务方面，对用户开展数据画像以及生活模拟，全面洞察个人生活体征，设计符合特性的专属服务；实体服务场景虚拟化，构建虚拟电力服务大厅，一站式在线办理各项服务事项，实现数据多跑路，客户少跑腿。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]开展大数据运营、大数据征信、能源金融、互联网金融、车联网等数字业务，整合上下游产业链、重构外部生态，拉动产业聚合成长，打造能源互联网产业生态圈，对接国家工业互联网、智慧城市、数字政府建设，实现数字的互联互通，形成共建共治共赢的数字经济生态圈。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网支撑技术
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网全息复制、孪生交互、虚实迭代等特征的实现，首先要依托于高质量的智能传感和通讯技术，然后通过数字孪生技术建立数据中台、电网数字模型和电力大脑，并在数字世界构建孪生电网，进而通过孪生电网的数据价值挖掘，通过孪生交互实现物理电网的风险预警和自我优化，支撑电网各项业务数字化运营。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌智能传感技术
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]高精度、高灵敏的感知监测系统是数字电网实现的基础和万物互联感知的入口，虚拟电网对物理电网的全息复制和动态调整依赖实时的传感技术。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]目前电磁式电流互感器和电压互感器，功能上主要获取局部、片段、串行的部分数据，性能上，不支持局部互联、体积庞大、结构复杂、价格昂贵、有源通信，无法满足数字电网全时空广域感知要求。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]微型化、物联化、高精度、宽范围、低功耗、低成本的智能传感技术是未来的主要发展方向。应用隧道磁阻等新型传感理论，实现高精度的电气量测量，如基于TMＲ传感芯片的微型电流传感器。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]结合其他空间、力学、环境、化学智能传感技术形成覆盖物理电网多维度行为状态的数字化感知点，如监测配电房的温度、SF6浓度、电流电压等信息，实现设备健康度综合判定。融合低功耗通信技术，
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]实现感传一体化，采用自组网技术和辩识鉴错技术，扩大单个传感器的视野，通过点面结合、多体协同实现广域范围群智感知。结合边缘计算技术和协调分配技术，实现感知监测数据的就地汇总、分析和协同。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌异构通信技术
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网面临孪生系统广分布、大连接、海量数据的双向传输需求，对电力通信基础设施提出了极大的挑战。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]目前的无线技术受限时延、抖动，不具备海量连接，超低功耗，深度覆盖等能力。应用大规模多天线技术和超密集异构网络技术，实现5G的高速率、高容量、低时延接入，基于软开放技术以及电力切片技术，实现5G通信资源的按需定制、动态编排，确保物理电网海量传感要求的接入要求和虚拟电网精准控制指令的传达要求。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]LTE和IoT电力无线专网载波聚合、自适应编码调制及信道备份等技术，构建智能泛在、安全高速的电力信息通道。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]充分利用目前完备的电力线路，将电力线载波和无线通信协议完全融合，最终形成光纤、蜂窝无线、窄带无线、无线专网、WLAN等泛在异构融合的通信网络架构，支撑数字电网虚实映射、双向交互、协同优化，实现物理电网的全要素数字化和全状态实时化。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌数据中台技术
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网模型构建与自我优化依赖全域全量的电网数据，目前的电力数据来源分散、结构多样、关系复杂、粒度精细、体量巨大，无法提供全面的数据资源、数据服务。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]通过建设横向关联、纵向贯通的数据中台，作为数据的汇聚、治理、挖掘、共享中心，实现超大规模全量多源数据的安全存储、高效读取、为数字电网智慧平台优化决策提供精细的数据要素。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数据中台需提出多源异构数据的全景信息模型、元数据规范与统一转换格式，构建电网数据语言体系，实现数据协同与交互统一。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]通过元数据分割与抽取方法，建立数据间的关系模型，实现多源、多层维异构数据的关联集成与无缝融合技术，建立数据的血缘关系图。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]需结合业务本质特征和数据的周期性与趋势性，实现坏数据的自动辩识，对时序数据开展智能分析和预测技术，实现异常数据的在线、离线修复。针对多源冗余数据建立逻辑判断、冲突检测与数值诊断框架，实现数据清洗和数据质量核查。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数据中台基于丰富的数据资源，开展电力生产业务中波形图像、操作行为、语义逻辑、交互问答中特征识别、提取和筛选，建立特征库和知识图谱。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌电网数字模型
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电网数字模型描述反映了物理电网的元素组成、运行动态和决策影响，是数字电网由实到虚的结果和由虚到实的基石。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]数字电网通过地理位置、尺寸空间、装配关系、材质特性、电气参数等物理参数建立集成数字标识单个元素的立体化数学模型。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]如基于3Dmax完成配电变压器外观结构建模，采用设备参数、传感器配置、通信接口等描述变压器特性，结合地理坐标位置、设备资产ID实现对单个变压器元素的立体建模。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]通过元素的耦合连接关系、外界扰动响应行为、内部运行规则、能量流动轨迹、信息流传递关系以及基本自然规律，完成单个元素模型间的连接，组成动态化虚拟模型集。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]对虚拟模型集同样进行关联，逐块逐层叠加形成数字电网全空间模型，同时实现电网宏观大场景的数字化模型表达、空间分析和细胞级元素的物理设施、功能信息的精准表达。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]如采用BIM模型描述智能配电房虚拟模型集、包括各种传感设备、变压器以及操控机构，在此基础上连接耦合线路模型、台区模型等，在GIS形成区域配网模型集。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电网数字模型中内置海量静态描述数据和动态感知数据，叠加特征行为标签，结合模块化的元素模型集，支持物理电网的动态立体演示、隐性规律挖掘和智能量化模拟。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌电力智慧大脑
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电力智慧大脑是数字电网实现智能决策、自我优化、虚实迭代的总控中心。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]围绕电网数字模型和加载在模型上的多元数据集合，电力大脑应用类脑功能实现开放式学习，针对物理电网多变场景能够通过专家示教、试错探索、观察内省等机制不断学习、寻优。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电力大脑能够应用机器学习和深度学习等机器智能算法，认知识别物理电网自组织隐性秩序和隐藏模式，推理学习复杂运行规律和未知的相互关系，并能基于迁移学习实现知识传递。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电力大脑采用人机协同知识引导技术，把专业经验和数据科学有机融合，形成知识驱动与数据驱动并行，采用知识驱动的学习用于守卫可行边界，构建坚实底线，避免决策失误，确保电力运行的安全性。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电力大脑需要能制定超越局部次优决策的全局最优策略，实现电网内各类主体的适应性变化和电网的最优化运作，修正电网运行缺陷，提高电网运行效率。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]电力大脑应支撑数字电网虚实互动，预研验证控制与管理带来的影响，如规划推演、方案模拟、预案验证，对实体电网进行动态优化和及时纠偏，不断交换数据和传递指令，在数字世界仿真，在物理世界执行，使电网运行不断优化，向高度有序化演进。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]▌业务数字运营
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]将电网规划建设、调度运行、客户服务、物资管理、故障抢修、防灾减灾等业务场景完成虚拟场景映射，全面集成和融合各场景规律识别、前瞻预判和规划决策功能，构建电网运行态势感知、趋势研判、动态呈现、预警规避等功能于一体的数字电网管理平台、客户服务平台、调度运行平台、企业级运营管控平台，将自学习、自优化功能融入电网管理过程之中，助力实现电网资源配置自动优化和自动导航，实现数字化运营管理。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]基于数据中台数据资源、强大运算能力、业务抽象映射技术以及可视化技术，实现数字电网的动态呈现和直观展示，应用空间信息流展示技术、历史流展示技术以及交互操作技术，实现数字电网的立体导览、虚拟漫游、空间量测、方案模拟，将数字电网的状态具象化、形象化。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]对电网内的能源要素、数据要素进行重组融合，整合多品相能源产业链，敏捷响应外部客户，提供综合能源服务。用全覆盖、深感知的能源块数据，提供不能颗粒度不同维度的数据增值服务，构建数字能源生态。盘活数字资源，对外提供信托、保险、股权融资，构建数字金融业，扩展数字经济。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]本文在数字化浪潮背景下，基于数字孪生理论阐述了数字电网的概念和特征，研究了数字电网体系架构和关键支撑技术，主要结论如下。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1)数字电网是由物理电网、孪生电网和支撑技术共同构成的电网生态系统，未来智能电网建设的必经之路，其典型特征为全息复制，孪生交互、虚实迭代。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2)数字电网建设中，全域感知为前提，泛在物联为保障，数据中台为基础，电力大脑为核心，业务数字运营为目标。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3)数字电网通过现实物理世界与虚拟数字世界的平行协同，推动物理世界的价值再生和数字世界的自治优化，实现电网数字化运营。
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