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数字孪生的观念最先由密西根大学MichaelGrieves老师于年针对产物全性命周期治理（PLM）提议。跟着消息技巧的进展，数字孪生慢慢成为钻研热门，也产生了诸多不同的界说，诸如基于仿果真系统工程、数字副本、动态假造示意等。
纵观针对数字孪生各类界说的商议，其差异在于“数字孪生”一词被不同的人在不同的语境下用于指向不同的方针，如数字模子、物理实体及其数字模子所组成的全体以及扶助其进展的消息技巧等。若不想引发混淆，可离别以“数字孪生体”指代数字空间中庸物理方针对应的数字模子，以“物理-数字孪生系统”指代物理实体与其数字孪生体组成的全体，以“数字孪生技巧”指代统统触及到构造数字空间模子以及基于该模子实行仿真、剖析、预计和掌握的各类技巧。
做家以为，数字孪生即使在不同语境中能够用于指代与之干系的不同方针，也就无需将其束缚在统一的界说之下并严峻束缚其哄骗界限。其更应当被做为一种观念来知道其中心思惟，而无须纠结于统一的界说。
别的，归纳数字孪生的各类界说妥协读，能够归纳出数字孪生具备自治、同步、互动、共生四个特色。
4何如评估数字孪生项目？物理-数字孪生系统应当具备五个基天性力或许说性质，离别是可视性、可预计性、可假使性、可说明性和可互动性。更进一步，哄骗这五条性质能够提议反响的评估目标，进而对数字孪生项目标老练度实行多维度评估，由此判定其和志愿数字孪生的间隔，为下一步做事促进供应教导。
针对五天性质能够计较详细的量化评估目标，指方针物理意义和计较办法可遵循项目标理论景况肯定。统一性质下还能够计较多个评估目标，经过必定的方法加权组合产生针对这一性质的归纳评估目标。数字孪生的五性评估目标可用于绘制数字孪生老练度雷达图，进而越发抽象地展现项目在践行数字孪生观念时的上风和不够。
5数字孪生和电力系统仿果真差别和上风？电力行业只管早就哄骗仿真用具了解电力系统并襄理订定掌握战略，不过没有产生数字孪生的观念，背面的缘故与电力系统的繁杂性极为干系。干系于系统大批的动态特色，保守的建摹仿真只可刻划某个空间标准和功夫标准下的动态流程，人们很难将某个功夫标准下的电力系统仿真模子以为是电力系统的一个数字孪生体。
电力系统建摹仿真和数字孪生的差别可归纳如下：从哄骗目标及哄骗方法来看，保守仿真经常只可被做为一种计较用具用于剖析和襄理计划，仿真用具只可经过人为的挪用融入交易。数字孪生则是深度融入数字化交易，哄骗其可视性、可预计性、可假使性、可说明性和可互动性等多天性质了解和更换物理实体，实行主动闭环；从模子建设和模子革新的方法来看，保守仿真采取离线的方法树立物理方针的数学模子，并对模子的结议和参数实行革新。而数字空间中的数字孪生体则是经过与物理方针的互动实行模子结议和参数的主动革新；从建模方针的时空标准看，保守电力系统仿真个别仅针对部分电网的功夫常数较大的流程实行建模，只触及电路的仿真（思考做战外特色），不思考场或许场路耦合仿真（反响做战内部物理场动态变动特色）。但数字孪生并不受限于某短暂空标准的动态流程，而是遵循理论交易的须要，尽大概周全反响建模方针的确什物理流程。
除此除外，保守意义下的建模将方针系统的变动规律和输入输出相干用数学方程加以形貌，而数字孪生技巧还可哄骗基于数据的建模技巧，模子的内在除了基于物理学识建设的微分代数方程，也包括干系性模子（准则模子、神经网络模子）等数据启动模子，后者须要实行史书运转数据或量测数据的充足哄骗；保守意义下的仿真哄骗计较机对数学方程实行求解，但数字孪生的仿真不再控制为解方程，而是将能够供应预计、说明本能的模子都归入仿真规模。
总之，数字孪生借助新一代消息技巧，在建模和仿真技巧的根基上有了进一步进展。
6来日钻研方位建设一个高可托度、高品质的数字孪生模子是开展各类数字孪生运用的中心和根基。方今，数字孪生在各范围干系理论中罕用的关键技巧许多，好比学识和数据启动的合并建模技巧、高本能计较技巧、假造化和容器技巧、深度进修和人为智能技巧和3D建模技巧等等。别的，由于电力系统的非凡性，数字孪生在电力系统中的运用还需凭借数字化委托技巧和中台技巧。
数字孪生做为新的观念应以知足理论交易须要为导向，以收拾交易中的痛点题目为事实方针，分阶段分环节纪律渐进加以建设。最后，经过坚固感知、坚固认知、坚固智能、坚固掌握效劳于电力行业的数字化转型。
7结语本文聚焦数字孪生在电力系统中面对的观念朦胧、项目浩大却参差不齐、相较电力系统保守建摹仿果真中心比赛力尚未明白这三个首要题目开展钻研。得出如下论断：
(1)数字孪生之以是存在多种界说，是由于“数字孪生”被做为全体名词，在不同语境中被离别用于指代与之干系的不同方针。
(2)物理-数字孪生系统具备自治、同步、互动和共生四个首要特色。数字孪生更应被当做一种观念来知道其中心思惟。
(3)可视性、可预计性、可假使性、可说明性和可互动性是物理-数字孪生系统应当具备的基天性质。哄骗这五天性质能够从多角度判定某一详细数字孪生项目标老练度，为促进下一步做事供应教导。
(4)电力系统数字孪生的技巧根基是建模与仿真。与保守电力系统建模和仿究竟比，数字孪生深度融入电力系统的数字化交易链，而非纯真做为仿真用具哄骗。
(5)预计电力系统数字孪生的进展方位和赋能范围，数字孪生做为新的观念应以知足理论交易须要为导向，最后经过坚固感知、坚固认知、坚固智能、坚固掌握效劳于电力行业的数字化转型。
引文消息
沈沉，曹仟妮，贾孟硕，陈颖，黄少伟．电力系统数字孪生的观念、特色及运用预计[J].华夏机电工程学报，，42(2)：-.
ShenChen,CaoQianni,JiaMengshuo,ChenYing,HuangShaowei.Concepts，characteristicsandprospectsofapplicationofdigitaltwininpowersystem[J].ProceedingsoftheCSEE，，42(2)：-(inChinese).
做家简介沈沉老师团队方今正在介入国度中心研发方案项目“反响启动的大电网不变性智能坚固剖析与掌握技巧”、国度果然科学基金-国网连合基金庞大集成项目“高比例新动力场景下交直流混联电网的暂态不变剖析理论及掌握办法”钻研，力求于将数字孪生技巧运用于与新式电力系统的剖析和掌握范围。沈沉老师团队也永久诚聘博士后插手协同从事干系钻研。
沈沉，博士，清华大学机电系老师，博士生导师。年3月于清华大学机电系获博士学位。同庚4月赴美国UniversityofMissouri-Rolla（UMR）电气及计较机工程系担当博士后钻研员。年5月插手美国新英格兰自力安排公司（ISONewEngland）任高等软件工程师。年9月返国任教，不停从事电力系统剖析与掌握方面的钻研。做为子课题负责人前后介入国度中心根基项目（）子课题、国度高技巧钻研进展方案（）子职责，国度中心研发方案项目子课题、国度果然科学基金-国网连合基金庞大集成项目，实现国度果然科学基金-国网连合基金中心项目一项，面上基金四项，以及其余横向课题多项。年取得清华大学青年先生作育卓绝奖，同庚被选作育部新世纪卓绝人材扶助方案。颁发论文两百余篇，出书撰著一部。
点击蓝色题目，赏玩干系微文甚么是韧性电网？
区块链合适做甚么以及不合适做甚么？“双高”电力系统不变性的新题目及分类探究新动力电力系统的频次特色量化剖析办法从“消息-能量”根基相干看消息动力深度合并肩负编纂：乔宝榆
考核：朱腾翌
阐明
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