高清彩色PDF 《电力行业数字孪生技术 应用白皮书(2022)》

第一章数字孪生概述
当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，大数据、云计算、物联网、移动互联，人工智能、区块链、5G等新一代信息技术快速发展，数字经济正不断地改变着人类的生产和生活方式。数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正在成为重组全球要素资源，重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量数字孪生技术让数据、信息、场景变得流程化、可视化、立体化，有效地促进数字经济发展。数字李生成为当前较为热门的产业。
1.1数字孪生的内涵与定义
“数字李生”的概念最早是由美国密歇根大学Grieves教授在2003年提出，之后美国军方和NASA在航空航天器领域提出“数字孪生”应用场景，并将“数字李生”定义为一个集成多物理场、多尺度、概率性的仿真过程。2017年佐治亚理工大学首次提出数字李生城市，2018年中国信通院发布了《数字李生城市研究报告》：从2018年起，IS0、IEC、IEEE三大标准化组织也开始着手数字李生相关标准化工作。当前，数字李生得到了国内外学者及产业界的广泛关注，但对数字李生存在多种不同认识和理解，目前尚未形成统一共识的定义，业界对数字孪生定义各不相同，如图1所示。

数字李生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体，借助历史数据、实时数据以及算法模型等，模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段，近年来，随若国家大力推进数字化转型，我国“数字孪生”研究虽然起步晚，但发展势头强劲，数字孪生得到国家各层面政策的支持，数字李生在理论研究和实践应用层面均取得了快速发展.2020年4月，国家发改委印发《关于推进“上云用数赋智”行动，培有新经济发展实施方案》中，将数字李生与大数据、人工智能、云计算、5G、物联网、区块链列为共同推进发展的新一代数字技术，支特数字李生等数字化转型共性技术、关键技术研发应用，引导各方参与提出数字孪生的解决方案。随着数字孪生技术的日益成熟，国家发改委、科技部、工信部、住建部等部委密集出台政策文件，特别是近期出台一系列“十四五”发展规划，有力地推动了数字李生技术应用发展，详见附表。
1.2数字孪生的特征与技术架构
数字李生就是以数据资源为关键要素，以现代信息网络为主要载体，以信息通信技术验合应用、全要素数字化转型为重要推动力，渗透到人类生活的方方面面中。数字李生因建模仿直技术而起、因传感技术而兴，并随着新一代信息技术群体突破和融合发展而发展壮大。
数字孪生与产业技术的深度融合，有力推动了相关产业数字化、网络化和智能化的发展进程，正成为企业数字化转型升级的强大推动力。
数字李生具备以下几个典型特征：
(1)等价映射：数字孪生体是对物理实体的等价描述，是对物理实体进行数字化而构建的模型，数字孪生体的变化能够真实反映现实世界中的物理实体的变化，数字李生体能够实现双向映射、数据连接和状态交互，起到“数化“、“保真“效果。
(2)实时交互：基于实时传感等多元数据的获取，李生体可全面、精准、动态反映物理对象的状态变化，包括外观、性能、位置、异常等。“实时”体现数字李生体所处状态是物理实体状态的实时虚拟映射："交互”体现数字孪生体与物理实体间存在数据及指令互动：
(3)共生演进：“共生”体现在数字孪生体与物理实体同步构建，在全生面周期中相互依存，李生体随着李生对象的生长而不断演变。共智体现在三个层面：李生体与李生对象间共享智慧（包括：数据、算法）、孪生体内部各种李生模型间共享智慧、不同生命周期阶段的李生体间共享智慧。
(4)预测优化：根据物理实体的各项真实数据，通过数字孪生体进行仿真，实现对物理实体未来状态的预测，预先知晓未米状态能够辅助用户做出更合理的决策，根据物理实体的实时运行状态，通过数字李生体进行监测，实现对系统不稳定状态的预测，预先觉察即将可能发生的不稳定状态，使用户更从容地处理该问题。

内容索引：

第一章数字李生概述6
1.1数字孪生的内涵与定义…6
1.2数字李生的特征与技术架构.8
1.3数字孪生技术在电力行业应用价值.12
第二章电力行业数字李生关键技术应用…14
2.1数据感知技术…15
2.2混合建模技术15
2.3仿真技术16
2.4混合现实技术.18
2.5虚实选代技术…19
2.6数字集成技术19
第三章电力行业数字李生技术应用典型案例21
3.1发电企业数字李生技术应用典型案例21
3.2电网企业数字李生技术典型应用27
3.3电建企业数字李生技术应用典型案例37
3.4其它新业态数字李生典型应用40
第四章电力行业数字李生技术应用面临的机遇和挑战.44
4.1电力行业数字李生技术应用面临的机遇44
4.2电力行业数字李生技术应用面临的桃战46
第五章未来发展与展望.49
附录60
后记63

投稿会员：甲某

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