隨sui著zhe連lian接jie虛xu擬ni世shi界jie和he物wu理li世shi界jie的de技ji術shu基ji礎chu不bu斷duan增zeng強qiang，數shu字zi孿luan生sheng的de價jia值zhi正zheng在zai加jia速su顯xian現xian。在zai電dian網wang行xing業ye，數shu字zi孿luan生sheng可ke以yi幫bang助zhu改gai善shan決jue策ce，並bing在zai虛xu擬ni化hua/軟ruan件jian定ding義yi的de環huan境jing中zhong使shi用yong強qiang大da的de模mo擬ni器qi及ji分fen析xi技ji術shu，來lai優you化hua電dian網wang的de業ye務wu。那na麼me，應ying用yong於yu這zhe一yi領ling域yu的de數shu字zi孿luan生sheng正zheng經jing曆li著zhe哪na些xie發fa展zhan變bian化hua，又you如ru何he麵mian對dui業ye務wu需xu求qiu的de挑tiao戰zhan？
業務及技術驅動因素，共同促進數字孿生應用發展
與yu之zhi前qian相xiang比bi，數shu字zi孿luan生sheng在zai電dian網wang行xing業ye的de應ying用yong和he發fa展zhan無wu疑yi正zheng在zai加jia速su。施shi耐nai德de電dian氣qi認ren為wei，來lai自zi業ye務wu和he技ji術shu方fang麵mian的de驅qu動dong因yin素su將jiang共gong同tong促cu進jin這zhe一yi發fa展zhan趨qu勢shi。例li如ru，軟ruan件jian的de增zeng加jia和he各ge種zhong模mo擬ni器qi、協同模擬和多階段模擬的持續改進，都將成為推動數字孿生進一步發展的動力。
jutieryan，zaiyewucengmian，shuziluanshengdezengchangfanyinglerenmenrenshidaojinyibuyouhuaxuyaogengguangfandexitongshitu，lirudianwanghedianwangbianyuanziyuandengzichanzhijiandehudong。lingyigequdongyinsuzeshiduishujujinxingguzhideyiyuan，yinweiyuelaiyueduodeliyixiangguanzhejiangshujushiweiyizhongzichan。yucitongshi，zaikechixuxing、fengxianguanlihewangluoanquandengfangmiandexinxuqiu，tongyangzhengzaituidongxingyeduishuziluanshengdexuqiu。weilai，zaixuqiudetuidongxia，shenzhiyouwangdanshengchushuziluanshengshichangzheyixinmoshi，congershideshichangzhongdegefangkeyiliyongshujugongtongchuangzaojiazhi。
來自技術層麵的驅動因素，同樣有著強勁的動力。隨著“軟件定義一切”理念的日趨成熟，軟件將越來越多地定義自動化、網絡、存儲、數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)等(deng)設(she)施(shi)。另(ling)一(yi)個(ge)驅(qu)動(dong)因(yin)素(su)，則(ze)是(shi)平(ping)台(tai)業(ye)務(wu)在(zai)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)內(nei)有(you)選(xuan)擇(ze)地(di)共(gong)享(xiang)數(shu)據(ju)。例(li)如(ru)，混(hun)合(he)雲(yun)技(ji)術(shu)的(de)出(chu)現(xian)，使(shi)公(gong)共(gong)信(xin)息(xi)可(ke)以(yi)存(cun)儲(chu)在(zai)公(gong)共(gong)雲(yun)中(zhong)，而(er)敏(min)感(gan)信(xin)息(xi)則(ze)可(ke)以(yi)存(cun)儲(chu)在(zai)私(si)有(you)雲(yun)中(zhong)。同(tong)樣(yang)，數(shu)據(ju)不(bu)斷(duan)被(bei)“容器化”以加速業務流程的趨勢，也推動了數字孿生的發展。
高級配電管理係統、建築數據管理為兩大應用場景
施耐德電氣認為，未來，數字孿生與電網相關的應用場景，主要將集中在高級配電管理係統及建築數據管理。一方麵，伴隨著電網擴張、新型工業物聯網 (IIoT) 設備的滲透、新係統與公用事業信息技術/運營技術 (IT/OT) 的整合，公用事業收集和處理的數據量正在顯著增加，而所有這些數據都將被傳送到高級配電管理係統。
施耐德電氣對高級配電管理係統模型管理的願景是高度自動化、端到端、無縫的模型管理體驗，隻需最少的用戶幹預即可進行電網管理。這意味著，數字孿生需要提供一個準確的、最新的、可訪問的網絡模型，使公用事業能夠應對氣候變化和其他挑戰。
另一方麵，在發達國家，建築行業是最大的最終能源消費者之一，其消耗占比高達總能源的40%。現有建築尤其是商業建築中，蘊藏著改善終端能效、需求響應、本地電網支持、可再生能源滲透率和彈性的巨大機會。因此，建築數據管理同樣是與電網相關的數字孿生的一大應用場景。
在這方麵，一個建築的數字孿生應該包括一個使用建築信息模型的靜態結構模型、一個功能性的、動dong態tai的de建jian築zhu能neng源yuan模mo型xing，以yi及ji結jie合he了le來lai自zi電dian表biao和he傳chuan感gan器qi的de實shi時shi數shu據ju的de自zi適shi應ying模mo型xing。隨sui著zhe物wu聯lian網wang設she備bei的de日ri益yi普pu及ji，這zhe項xiang技ji術shu越yue來lai越yue容rong易yi實shi現xian。
建築數字孿生不僅可以促進更準確、更(geng)可(ke)預(yu)測(ce)的(de)設(she)計(ji)和(he)施(shi)工(gong)交(jiao)付(fu)過(guo)程(cheng)，還(hai)有(you)助(zhu)於(yu)建(jian)築(zhu)在(zai)竣(jun)工(gong)試(shi)運(yun)行(xing)後(hou)的(de)運(yun)維(wei)。建(jian)築(zhu)運(yun)維(wei)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)該(gai)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)來(lai)分(fen)析(xi)建(jian)築(zhu)的(de)行(xing)為(wei)，並(bing)最(zui)終(zhong)定(ding)義(yi)新(xin)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)，根(gen)據(ju)目(mu)標(biao)調(tiao)整(zheng)建(jian)築(zhu)的(de)性(xing)能(neng)。此(ci)外(wai)，建(jian)築(zhu)還(hai)將(jiang)在(zai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)智(zhi)能(neng)充(chong)電(dian)領(ling)域(yu)發(fa)揮(hui)核(he)心(xin)作(zuo)用(yong)。建(jian)築(zhu)層(ceng)麵(mian)的(de)智(zhi)能(neng)充(chong)電(dian)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)大(da)量(liang)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)投(tou)資(zi)，提(ti)高(gao)本(ben)地(di)和(he)全(quan)球(qiu)電(dian)網(wang)的(de)彈(dan)性(xing)，並(bing)節(jie)省(sheng)大(da)量(liang)的(de)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)。
多數字孿生協同及軟件、服務的複雜性成為挑戰
在zai不bu斷duan發fa展zhan的de應ying用yong需xu求qiu麵mian前qian，數shu字zi孿luan生sheng同tong樣yang麵mian臨lin技ji術shu和he業ye務wu層ceng麵mian的de挑tiao戰zhan。在zai技ji術shu層ceng麵mian，由you於yu來lai自zi物wu聯lian網wang等deng來lai源yuan的de數shu據ju量liang正zheng在zai迅xun速su增zeng長chang，且qie新xin的de模mo擬ni需xu求qiu不bu斷duan湧yong現xian，因yin此ci配pei電dian公gong司si將jiang需xu要yao不bu止zhi一yi個ge數shu字zi孿luan生sheng。
例如，人們未來可能同時需要促進控製中心和變電站之間數據模型交換的靜態孿生、促進高級配電管理係統和地理信息係統之間動態數據模型更新和驗證的功能性孿生、baohandongtaibianhuagongnengdezishiyingshuziluansheng，yijiweifuzaguihuafangantigongzhichidezhinengshuziluanshengdeng。yinci，quebaoduogeshuziluanshengtongguoxiezuohuolianhelaixietonggongzuo，jiangchengweiyixiangguanjiandejishutiaozhan。
而(er)在(zai)業(ye)務(wu)層(ceng)麵(mian)，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)也(ye)麵(mian)臨(lin)著(zhe)挑(tiao)戰(zhan)。數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)實(shi)現(xian)需(xu)要(yao)日(ri)益(yi)複(fu)雜(za)的(de)軟(ruan)件(jian)和(he)服(fu)務(wu)，軟(ruan)件(jian)關(guan)係(xi)到(dao)離(li)線(xian)運(yun)行(xing)或(huo)接(jie)收(shou)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)等(deng)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)模(mo)擬(ni)器(qi)，以(yi)及(ji)模(mo)型(xing)管(guan)理(li)平(ping)台(tai)。隨(sui)著(zhe)數(shu)據(ju)增(zeng)加(jia)，由(you)各(ge)方(fang)提(ti)供(gong)的(de)服(fu)務(wu)可(ke)能(neng)也(ye)將(jiang)增(zeng)多(duo)。此(ci)外(wai)，還(hai)需(xu)要(yao)盡(jin)量(liang)避(bi)免(mian)為(wei)每(mei)個(ge)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)重(zhong)新(xin)創(chuang)建(jian)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)。
施耐德電氣提供模型驅動的電網管理解決方案
針zhen對dui這zhe些xie挑tiao戰zhan，施shi耐nai德de電dian氣qi能neng夠gou通tong過guo可ke互hu操cao作zuo的de電dian網wang數shu字zi孿luan生sheng，為wei配pei電dian公gong司si提ti供gong模mo型xing驅qu動dong的de電dian網wang管guan理li解jie決jue方fang案an。這zhe些xie解jie決jue方fang案an適shi用yong於yu企qi業ye層ceng麵mian、變電站和饋線層麵，以及使用數字日誌的互聯資產層麵。
在這一領域，施耐德電氣的目標包括打破數據孤島、提(ti)供(gong)標(biao)準(zhun)化(hua)和(he)模(mo)板(ban)化(hua)的(de)電(dian)網(wang)資(zi)產(chan)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)，並(bing)繼(ji)續(xu)推(tui)進(jin)不(bu)同(tong)軟(ruan)件(jian)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)之(zhi)間(jian)的(de)深(shen)度(du)整(zheng)合(he)，例(li)如(ru)高(gao)級(ji)配(pei)電(dian)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)和(he)地(di)理(li)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)或(huo)變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)程(cheng)之(zhi)間(jian)的(de)整(zheng)合(he)。
數字日誌是一個在線存儲庫，可以將所有利益相關者提供的所有設備信息、維護記錄和項目文檔保存在更安全、更易於訪問的地方，還可以使用多種數字工具進行訪問。數字孿生使人員能夠記錄重要的施工文件、用戶指南和維護計劃。這改善了協作，增進了洞察，同時也降低了成本。
shuziluanshengtongyangweigengqiangdeshujufenxinenglitigonglelianghaodejichu。shujufenxibujinjiangyongyutigaodianwangyonghudechengbenxiaoyi，haijiangyongyuyixilienengchanshengzhongyaojiazhidejucuo，baokuoshixiankechixuxingherouxingdetisheng。zaizhefangmian，OSIsoft 的PI係統提供了一個數據基礎架構，可以幫助公用事業和其他機構開發分析工具。
這一平台，還能夠為資產框架、資產分析等建立一個開發工具箱。這些能力將使 "高級分析 "以各種方式得到應用。對於現有領域，高級分析將使分析更加深入、快速和可靠。對於新興領域，高級分析將融合傳統的獨立分析與綜合分析，並改善可持續性結果。
以ETAP數字孿生應用，應對未來電網“時空”挑戰
今天，施耐德電氣在電網側已經擁有了以電力係統建模和仿真的領先軟件平台ETAP為代表的數字孿生應用。ETAP 以模型為驅動的高級功能，包括配電狀態估計、故障定位、隔離和供電恢複、數據趨勢分析、智能減載、負荷預測、開關優化及開關序列管理等功能，能夠為電網的高效運行提供一套可靠的解決方案。
這樣一來，通過構建以ETAP模型為基礎的數字孿生平台，就可以幫助客戶打造實現電力係統綠色能源轉型的“利器”，以切實解決電網在空間和時間兩個維度上麵臨的未來挑戰。
在空間維度上，倡導在配網側以互聯互通的智能化電氣設備為基礎，通過大量的邊緣數據的接入，構建出一套完整的電力係統模型；在應用、分析和服務層，還可以有效整合傳統 SCADA 的分析能力以及 ETAP 對電力網絡專業的分析能力，有效地把握整體電網的運行實時狀態。
在時間維度上，提出利用數字孿生技術以及微電網解決方案，在新能源消納從設計、建造到運營維護的全生命周期內，為客戶提供完整的解決方案和係統工程交付，讓新能源消納帶來的社會價值和經濟價值清晰可見。
關於數字孿生應用於電網數字化轉型的更多洞察，請參閱施耐德電氣最新發布的白皮書《價值驅動的電網數據管理指南》，下載鏈接為：https://download.schneider-electric.com/files?p_Doc_Ref=ECATA_Power_Grid_220402