数字孪生在配电系统的应用思考

配电系统现状

• 配电系统正演变为区域资源优化配置平台，对能源高品质供给、消费和低碳化转型起到关键作用。
• 分布式能源快速发展，配电系统的有源特性日益凸显，以电为核心的多能互补能量配给平台特性逐步显现。
• 网架结构呈现交直流互联、柔性合环与灵活组网的趋势。
• 多元负荷：供需互动水平显著提升，终端用能结构加速调整，新型负荷迅猛增长。
• 分布式储能：装机规模快速增加，成为构建新型电力系统的关键要素。
• 电力市场：健康有序发展，提升调节能力和调用水平。
• 清洁能源：可再生能源比重上升。
• 电力科技：技术不断突破，推动能源革命。
• 市场化改革：电力市场化程度提高，竞争机制更加完善。

新型配电系统构建的挑战

• 可观可测可控能力不足，新能源无序发电导致电力电量平衡难题。
• 系统动态行为复杂，传统仿真工具与分析方法面临瓶颈。

数字李生与AI应用介绍

• 数字李生与人工智能相结合，促进配电系统协调互动和信息物理融合，可提高配电运行水平和设备资产管理效率与效益。
• 数字李生的本质是利用信息机器模拟并增强人类感觉-记忆-思维的完整认知链条。
• 数字李生技术是跨领域知识系统性集成的产物，融合深度通过知识图谱化、数据流体化、模型耦合化实现。
• 新一代人工智能在多模态能力方面展现出更高层次的抽象与认知水平，实现从判别式模型向生成式智能的转变。

配电系统数字李生的目标和关键技术

• 配电系统数字李生的目标是知识图谱化、数据流体化、模型耦合化、驱动数字化，实现运行监控运维全链条数智化决策。
• 关键技术包括：二次深度融合、多源异构数据融合、配电系统和设备数据安全传输、数字李生体全生命周期数据实时安全交互、配电系统和设备数据审查与修正、配电系统和设备数字李生自动建模、多层级数字李生模型更新、配电系统和设备可视化和交互技术、专用软件平台研发。

研究场景

• 优化运行：从“被动经验型”向“主动智能型”转变，以决策智能为核心，包括城市电网负荷转供、灵活组网运行、台区电压协同治理、配电网自动化建模与仿真、海岛微电网运行控制、天津城市配电数字李生调控系统等场景。
• 检修运维：从“计划检修”向“预测性维护”转变，以认知智能为核心，包括电力变压器全寿命周期管理、电力二次设备缺陷智能诊断、检修操作票辅助拟票作业等场景。
• 安全与运营管理：从“人防”到“技防“转变，从”粗放”到“精细”转，以感知智能为核心，包括生产安全风险防控、充电桩监测运营等场景。

应用挑战

• 数据壁垒和建模精度：跨系统数据贯通难题、数据模型异构性、数据时效性、接口与协议不兼容、业务协同服务争等。
• 安全风险：李生体遭遇网络攻击的连锁效应。

发展路径

• 政企协同：推动《电力数字李生系统建设导则》标准制定。
• 产学研用：“共建数字李生联合实验室。
• 生态构建：开发轻量化李生平台降低中小企业应用门槛。