李成雲(yún)，楊東升，周博文，楊波，李廣地

（東北大學(xué) a.信息科學(xué)與工程學(xué)院； b.遼寧省綜合能源優(yōu)化與安全運(yùn)行重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 沈陽(yáng) 110819）

0 引言

在“雙碳”目標(biāo)的推動(dòng)下，能源產(chǎn)業(yè)正朝著可再生能源和低碳化的方向快速發(fā)展。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2020 年電力行業(yè)的碳排放量已超過(guò)能源領(lǐng)域碳排放總量的40%［1］，電力行業(yè)成為能源領(lǐng)域脫碳的主戰(zhàn)場(chǎng)，構(gòu)建包含高比例清潔能源、電力電子設(shè)備和新型負(fù)荷的新型多能互補(bǔ)綜合能源電力系統(tǒng)是電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。然而，風(fēng)電、光伏等可再生能源因具有間歇性、波動(dòng)性等特點(diǎn)，其大規(guī)模入網(wǎng)威脅著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行［2］。大量清潔能源通過(guò)電力電子逆變器并入電網(wǎng)，使電力系統(tǒng)運(yùn)行特性發(fā)生深刻變化，增大了電力系統(tǒng)的管理控制難度［3］。傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行模式采用以穩(wěn)定邊界條件為基礎(chǔ)的靜態(tài)運(yùn)行機(jī)制，難以滿(mǎn)足波動(dòng)性大、不確定性強(qiáng)的新型電力系統(tǒng)的建設(shè)要求［4］。

電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)是數(shù)字孿生［5］，綜合云服務(wù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等多種新興數(shù)字化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)全方位的數(shù)字化變革。當(dāng)前電力系統(tǒng)已然從單一的物理網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)轳詈洗罅繑?shù)字資產(chǎn)和物理實(shí)體的復(fù)雜系統(tǒng)。數(shù)字孿生技術(shù)以數(shù)據(jù)為核心要素［6］，深度融合大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)，構(gòu)建機(jī)理和數(shù)據(jù)深度融合的電力系統(tǒng)數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)數(shù)字空間與物理空間的精準(zhǔn)實(shí)時(shí)映射［7］。通過(guò)數(shù)字孿生電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字空間對(duì)物理空間的在線監(jiān)測(cè)、故障診斷、智能決策等任務(wù)，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要基礎(chǔ)。

本文分析新型電力系統(tǒng)數(shù)字化需求、數(shù)字化建模方法以及數(shù)字化平臺(tái)的建設(shè)情況；闡述數(shù)字孿生技術(shù)在電力系統(tǒng)發(fā)展中起到的重要作用和其廣泛的應(yīng)用前景；最后，構(gòu)建基于數(shù)字孿生的新型電力系統(tǒng)數(shù)字化框架，提出數(shù)字孿生電力系統(tǒng)模型構(gòu)建方法，并對(duì)新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

1 數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

1.1 數(shù)字孿生概述

數(shù)字孿生是在仿真的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。數(shù)字孿生的概念最早可以追溯到2002 年Michael Grieves 在首次提出產(chǎn)品生命周期管理（Product Lifecycle Management，PLM）時(shí)描述的“現(xiàn)實(shí)空間、虛擬空間”概念［8］；類(lèi)似的概念還有2006 年和2011 年提出的“鏡像空間模型”和“信息鏡像模型”［9］；2010年美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的John Vickers提出了一個(gè)新名詞“數(shù)字孿生”，從此以后，數(shù)字孿生概念開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域萌芽。美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室擬使用數(shù)字孿生技術(shù)研究虛擬仿真戰(zhàn)斗機(jī)，美國(guó)通用電氣公司（GE）首次利用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系。自2014 年開(kāi)始，西門(mén)子、達(dá)索、ANSYS 和PTC等知名工業(yè)軟件公司開(kāi)始對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)投入研究。從2016 年起，美國(guó)Gather 公司更是連續(xù)4 年將數(shù)字孿生列為“十大發(fā)展趨勢(shì)”，數(shù)字孿生技術(shù)在制造業(yè)、航空航天、能源行業(yè)、醫(yī)療等各行各業(yè)開(kāi)始蓬勃發(fā)展起來(lái)［10］。

Grieves 描述“數(shù)字孿生是一種虛擬信息結(jié)構(gòu)，從微觀原子級(jí)到宏觀幾何級(jí)完全描述潛在的或?qū)嶋H的物理制造產(chǎn)品。在最佳狀態(tài)下，任何可以從物理制造產(chǎn)品中獲得的信息都可以從數(shù)字孿生中獲得”［8］。數(shù)字孿生概念模型包含3 個(gè)主要部分：真實(shí)空間中的物理產(chǎn)品；虛擬空間中的虛擬產(chǎn)品；將虛擬產(chǎn)品和真實(shí)產(chǎn)品聯(lián)系在一起的數(shù)據(jù)和信息的連接。

1.2 數(shù)字孿生與仿真

傳統(tǒng)意義上的仿真用描述確定性規(guī)律和完整機(jī)理的模型以軟件為載體模擬物理世界，只要模型正確并擁有完整的輸入信息和環(huán)境數(shù)據(jù)，就可以基本正確地反映物理世界的特性和參數(shù)［11］。因此，模型是對(duì)物理世界的理解，而仿真則是驗(yàn)證模型的正確性。

數(shù)字孿生作為物理世界的鏡像，不僅完美地復(fù)刻了真實(shí)的物理世界，還通過(guò)與物理世界互動(dòng)提高自身模型精度并對(duì)物理世界產(chǎn)生智能決策。相較于傳統(tǒng)意義上的仿真，數(shù)字孿生不僅可以更加全面細(xì)致地描述物理世界，在此基礎(chǔ)上還對(duì)未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行前向推演，對(duì)智能決策反向推演，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字空間與物理空間的雙向?qū)崟r(shí)互動(dòng)。在制造業(yè)中，數(shù)字孿生的意義側(cè)重于實(shí)現(xiàn)在包含概念、設(shè)計(jì)、使用和服務(wù)的全生命周期中，構(gòu)建產(chǎn)品的等效數(shù)字對(duì)應(yīng)，從數(shù)字產(chǎn)品中了解產(chǎn)品的過(guò)去、當(dāng)前和未來(lái)可能的狀態(tài)［12-13］。隨著數(shù)字孿生研究的橫向拓展，一些學(xué)者將數(shù)字孿生放在了信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System，CPS）的框架下［14］，認(rèn)為數(shù)字孿生是信息物理系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)［15］，是對(duì)信息物理系統(tǒng)中物理設(shè)備的快速模擬［16］，充當(dāng)綜合計(jì)算、通信和控制的網(wǎng)絡(luò)層［17］，緊密連接底層物理設(shè)備和云端服務(wù)層。在對(duì)數(shù)字孿生的縱向深入研究中，首要問(wèn)題是如何構(gòu)建數(shù)字孿生模型，數(shù)字孿生建模是對(duì)物理世界的狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、規(guī)則等全方面建模［18］，錄入信息不止包含實(shí)體的幾何特征、材料特性、行為規(guī)則、環(huán)境信息等，還要監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)和控制物理世界的狀態(tài)和行為［19］。而數(shù)字孿生建模的核心是數(shù)據(jù)和模型，通過(guò)智能傳感器采集物理產(chǎn)品多物理場(chǎng)、多尺度的狀態(tài)及結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，用于數(shù)字孿生模型的訓(xùn)練，使數(shù)字孿生模型能夠模擬物理產(chǎn)品的實(shí)時(shí)行為［20］。

1.3 數(shù)字孿生在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展

數(shù)字孿生技術(shù)起源于智能制造領(lǐng)域，并在各行各業(yè)都蓬勃發(fā)展起來(lái)，近幾年，在電力系統(tǒng)領(lǐng)域也取得了一系列成果。近年來(lái)，國(guó)外大量研究將數(shù)字孿生建模的核心視為數(shù)據(jù)和模型的耦合，并將混合模型應(yīng)用于檢測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)等任務(wù)，得到了更高精度的模型及其更好的性能表現(xiàn)。相比之下，國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)字孿生的研究始于2017年：北航陶飛團(tuán)隊(duì)提出了數(shù)字孿生五維模型［21］，討論了其在衛(wèi)星/空間通信網(wǎng)絡(luò)、船舶、車(chē)輛、發(fā)電廠等10個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用思路和方案，并在后續(xù)的研究中提出了數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)的具體應(yīng)用方法和框架；沈沉團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了CloudPSS 建模平臺(tái)，為高效數(shù)字孿生建模探索了新的道路［22］。

在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，數(shù)字孿生被廣泛應(yīng)用于虛擬評(píng)估、故障診斷、過(guò)程評(píng)估與優(yōu)化、預(yù)測(cè)性維護(hù)等方面。文獻(xiàn)［23］提出了基于數(shù)字孿生概念的電力電子變流器健康指標(biāo)估計(jì)方法。文獻(xiàn)［24］采用Modelica 建模語(yǔ)言搭建了電、熱模型與基于長(zhǎng)短期記憶（LSTM）的數(shù)據(jù)模型耦合的光伏發(fā)電預(yù)測(cè)模型。文獻(xiàn)［25］模擬旋轉(zhuǎn)機(jī)械劣化過(guò)程，提出了一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷參考模型。文獻(xiàn)［26］使用物理機(jī)理和運(yùn)行數(shù)據(jù)構(gòu)建了熱電廠模型，該模型在全工作范圍內(nèi)都表現(xiàn)出了較高的精度。文獻(xiàn)［27］在電網(wǎng)在線分析應(yīng)用背景下提出了一種在線分析數(shù)字孿生架構(gòu)，并在大規(guī)模電網(wǎng)的應(yīng)用中取得了良好效果。文獻(xiàn)［28］綜述了數(shù)字孿生和信息物理系統(tǒng)的發(fā)展，并分析了兩者的差異和聯(lián)系。文獻(xiàn)［29］基于數(shù)字孿生概念，綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建三維數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)了住宅小區(qū)能源管理的智能優(yōu)化和自動(dòng)化系統(tǒng)。文獻(xiàn)［30］構(gòu)建了數(shù)字孿生低壓電纜阻抗模型。數(shù)字孿生技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用目前還處于初期探索階段，相關(guān)研究多集中在電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化、控制與決策等方面；針對(duì)電力系統(tǒng)本身建模的研究并不多，為數(shù)不多的研究又以設(shè)備的建模為主，難以達(dá)到系統(tǒng)級(jí)，并且缺少對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的建模和模擬，難以刻畫(huà)電力系統(tǒng)中復(fù)雜的物理演變過(guò)程。建模方法主要使用Matlab，Modelica 及CloudPSS 等建模語(yǔ)言描述機(jī)理，然后利用深度學(xué)習(xí)（DL）算法從海量電力數(shù)據(jù)中提取物理特征，兩者耦合提高了模型精度。

數(shù)字孿生建模仍處于探索階段，當(dāng)前研究方向主要分為3類(lèi)。第1類(lèi)是運(yùn)用3D建模、CAD、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體幾何特征的精準(zhǔn)建模，機(jī)械工藝比較關(guān)注這方面的研究。第2 類(lèi)關(guān)注實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生建模的實(shí)時(shí)更新特性，這類(lèi)研究主要通過(guò)融合機(jī)理/知識(shí)建模和數(shù)據(jù)建模的優(yōu)點(diǎn)，深入刻畫(huà)物理實(shí)體的內(nèi)在演化機(jī)理，旨在實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生體自主虛擬推演的同時(shí)跟蹤物理實(shí)體的行為狀態(tài)變化，但對(duì)這方面的研究還處于初期探索階段，難以滿(mǎn)足數(shù)字孿生同步于物理實(shí)體的要求。第3類(lèi)研究主要關(guān)注數(shù)字孿生與物理實(shí)體的雙向互動(dòng)。許多學(xué)者從平行控制的角度出發(fā)，在敘事互動(dòng)的過(guò)程中提出復(fù)雜問(wèn)題的解決方案。還有一部分學(xué)者認(rèn)為物理實(shí)體支撐數(shù)字孿生建模，數(shù)字孿生同時(shí)反饋控制物理實(shí)體，兩者雙向博弈實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)更新優(yōu)化。

2 電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

為應(yīng)對(duì)大規(guī)模新能源設(shè)備、電力電子變換裝置以及新型負(fù)荷的廣泛并網(wǎng)，電力系統(tǒng)的數(shù)字化已然成為必然趨勢(shì)。當(dāng)前在電力系統(tǒng)領(lǐng)域針對(duì)發(fā)電預(yù)測(cè)、穩(wěn)態(tài)評(píng)估、故障診斷等任務(wù)已經(jīng)提出了一系列機(jī)理與數(shù)據(jù)融合驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化建模方法，為構(gòu)建數(shù)字孿生電力系統(tǒng)提供了前期基礎(chǔ)。仿真分析工具是數(shù)字化技術(shù)和智能算法的載體，隨著大量面向新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化仿真分析平臺(tái)的建設(shè)和發(fā)展，構(gòu)建精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)映射電力系統(tǒng)的數(shù)字孿生電力系統(tǒng)逐漸成為可能。本文將從數(shù)字化需求、數(shù)字化建模、數(shù)字化平臺(tái)3 個(gè)層次綜述電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。

2.1 新型電力系統(tǒng)數(shù)字化需求

國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）將數(shù)字化轉(zhuǎn)型定義為以戰(zhàn)略和優(yōu)先化的方式，充分利用數(shù)字技術(shù)對(duì)社會(huì)各方面的加速影響，對(duì)商業(yè)和組織活動(dòng)、流程、能力和模式的深刻變革［31］。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，新型電力系統(tǒng)接入了大量清潔能源、電力電子設(shè)備及新型負(fù)荷，整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備、電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、運(yùn)行規(guī)劃、穩(wěn)態(tài)特征等都發(fā)生了深刻的變化［32］。電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是新型電力系統(tǒng)需要應(yīng)對(duì)的深刻復(fù)雜的變化和必然趨勢(shì)。

由于風(fēng)電、光伏等清潔能源的分散性、隨機(jī)性以及不確定性，全面、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取設(shè)備和系統(tǒng)的狀態(tài)信息是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提條件［9］。源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)均需采集、分析處理海量電力數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)的感知/采集頻度、網(wǎng)絡(luò)通信效率和數(shù)據(jù)處理能力都提出了更高的要求［33］。由于新能源電力設(shè)備工作頻率高、投切頻繁的特點(diǎn)，風(fēng)-光-水協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行和多能動(dòng)態(tài)平衡［34］需要充分運(yùn)用電力數(shù)據(jù)資源和AI 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效、智能的管理控制。新型電力系統(tǒng)的電磁環(huán)境發(fā)生重大變化，傳統(tǒng)電力設(shè)備和系統(tǒng)的簡(jiǎn)化等效模型已經(jīng)難以刻畫(huà)高維機(jī)理特征，使用DL 算法從海量電力數(shù)據(jù)中提取電力系統(tǒng)行為特征，可以克服機(jī)理模型的局限性。

新一代信息通信技術(shù)、智能感知、智能控制、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、云計(jì)算/邊緣計(jì)算等數(shù)字技術(shù)廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用等各個(gè)環(huán)節(jié)，得到了設(shè)備圖像缺陷監(jiān)測(cè)、故障預(yù)測(cè)性維護(hù)、無(wú)人機(jī)輸電巡線、AI在線客服等功能，體現(xiàn)了“電力+算力”的數(shù)字電力技術(shù)創(chuàng)新［35］，為新型電力系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 新型電力系統(tǒng)數(shù)字化建模

由于新型電力系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)理和外部運(yùn)行特征都已發(fā)生了深刻復(fù)雜的變化，傳統(tǒng)的機(jī)理驅(qū)動(dòng)模型已經(jīng)難以應(yīng)對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、預(yù)測(cè)性維護(hù)、智能分析決策等需求。發(fā)揮海量電力數(shù)據(jù)的核心要素作用，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算/邊緣計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等AI技術(shù)賦能電力系統(tǒng)數(shù)字化建設(shè)［36］，構(gòu)建數(shù)據(jù)和機(jī)理融合驅(qū)動(dòng)的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)評(píng)估、運(yùn)行規(guī)劃、故障診斷、智能決策等模型，是適應(yīng)新型電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必由之路。

當(dāng)前，新型電力系統(tǒng)建模的研究主要分為3 個(gè)方向。

2.2.1 清潔能源、電力電子設(shè)備和新型負(fù)荷并網(wǎng)帶來(lái)的變化

文獻(xiàn)［37］考慮新能源和負(fù)荷的不確定性，提出一種概率Voronoi 自適應(yīng)高維模型表達(dá)的新能源系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定評(píng)估方法。文獻(xiàn)［38］研究了高比例風(fēng)光并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和功率振蕩特性。文獻(xiàn)［39］研究了高比例新能源并網(wǎng)背景下光伏電站諧波輸出和治理問(wèn)題。文獻(xiàn)［40］面向分布式可再生能源，深入研究了綜合能源系統(tǒng)在不同階段的運(yùn)行狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程。文獻(xiàn)［41-42，32］先后提出了新能源場(chǎng)站的模型結(jié)構(gòu)、機(jī)電暫態(tài)和電磁暫態(tài)等值模型。文獻(xiàn)［43］考慮風(fēng)電機(jī)組故障穿越的特性，建立了風(fēng)電場(chǎng)等值模型，可用于電網(wǎng)穩(wěn)定分析計(jì)算。文獻(xiàn)［44］建立了考慮新能源一次調(diào)頻死區(qū)的系統(tǒng)頻率響應(yīng)模型。文獻(xiàn)［45］研究了適用于電力系統(tǒng)的大規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS），并提出了控制模型和控制策略。

2.2.2 充分利用電力數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型

文獻(xiàn)［46］提出了基于微分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電機(jī)群低電壓穿越特性建模方法。文獻(xiàn)［47］提出了基于大數(shù)據(jù)的大電網(wǎng)儲(chǔ)能調(diào)度方法，提升了儲(chǔ)能調(diào)度的容錯(cuò)和效率。文獻(xiàn)［48］以6個(gè)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型為例，研究了使用量測(cè)數(shù)據(jù)建立動(dòng)態(tài)模型的能力，試圖從量測(cè)數(shù)據(jù)中探索出模型結(jié)構(gòu)特征。文獻(xiàn)［49］提出了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布式能源系統(tǒng)及其線性潮流模型，提高了模型的準(zhǔn)確性和魯棒性。文獻(xiàn)［50］提出了一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的模型預(yù)測(cè)控制（MPC）方法，緩解了電網(wǎng)熱過(guò)載問(wèn)題。

2.2.3 考慮機(jī)理模型和數(shù)據(jù)模型的局限性，構(gòu)建數(shù)據(jù)和知識(shí)/機(jī)理雙驅(qū)動(dòng)的模型

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)算法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為物理模型的替代模型，但該模型的可解釋性不足，難以深度刻畫(huà)物理實(shí)體的機(jī)理。機(jī)理和數(shù)據(jù)的融合建模是實(shí)現(xiàn)更精確狀態(tài)估計(jì)的關(guān)鍵。文獻(xiàn)［51］提出了風(fēng)-光-儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電的“數(shù)據(jù)+模型”混合驅(qū)動(dòng)仿真模型，該模型表明儲(chǔ)能在提升可再生能源消納能力和指令響應(yīng)范圍的同時(shí)，可以降低功率波動(dòng)。文獻(xiàn)［52］將特征建模方法引入電網(wǎng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)等效模型。文獻(xiàn)［53］基于數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建了電壓源變換器的模型-數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)模型。文獻(xiàn)［54］提出了一種基于模型-數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的電源變換器開(kāi)路開(kāi)關(guān)故障診斷方法。文獻(xiàn)［55］提出了一種模型和數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的方法，緩解了大電力系統(tǒng)分支過(guò)載的問(wèn)題。文獻(xiàn)［56］提出了一種基于物理和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的配電系統(tǒng)停電預(yù)測(cè)模型，用來(lái)評(píng)估電網(wǎng)韌性。文獻(xiàn)［57］建立了基于物理模型和數(shù)據(jù)模型的船用直流混合動(dòng)力系統(tǒng)能效和排放評(píng)估框架。文獻(xiàn)［58］使用大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練循環(huán)門(mén)控單元補(bǔ)償機(jī)理建模誤差，構(gòu)建了基于對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）的機(jī)理和數(shù)據(jù)雙驅(qū)動(dòng)軟測(cè)量建模框架。文獻(xiàn)［24］搭建了基于Modelica 建模語(yǔ)言的電力系統(tǒng)電熱混合模型，并與基于LSTM的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行耦合，建立了基于機(jī)理和數(shù)據(jù)的光伏板數(shù)字孿生模型。

傳統(tǒng)的基于物理機(jī)理的電力系統(tǒng)模型往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜、參數(shù)辨識(shí)難度大；這類(lèi)模型精度一定程度上依賴(lài)于模型復(fù)雜度，難以應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)極端場(chǎng)景具有較高的精度，而對(duì)于微弱的異常信息并不靈敏。顯然，傳統(tǒng)的機(jī)理模型對(duì)波動(dòng)性強(qiáng)、隨機(jī)性強(qiáng)、設(shè)備投切頻繁、電磁特征明顯的新型電力系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的局限性。而數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型從海量數(shù)據(jù)中提取模型特征，其精度依賴(lài)于樣本數(shù)據(jù)量和模型算法，對(duì)微弱的異常信息一般仍能保持較高的精度；而由于樣本數(shù)量不足，數(shù)據(jù)模型對(duì)極端場(chǎng)景的學(xué)習(xí)能力不足。

由于數(shù)據(jù)模型可解釋性差，其結(jié)果也欠缺可靠性。因此，在傳統(tǒng)機(jī)理模型的基礎(chǔ)上融合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，可對(duì)可再生能源并網(wǎng)引起的動(dòng)態(tài)和不確定部分進(jìn)行建模，構(gòu)建數(shù)據(jù)和機(jī)理融合驅(qū)動(dòng)的數(shù)字孿生模型，在提高模型精度的同時(shí)還提高了模型的靈活性和可靠性。

2.3 新型電力系統(tǒng)數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)

仿真分析工具是新型電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)發(fā)展的載體。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的仿真分析軟件/平臺(tái)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展已經(jīng)趨于穩(wěn)定成熟，例如適用于電力設(shè)備或小規(guī)模電網(wǎng)離線電磁暫態(tài)仿真的PSCAD/EMTDC，EMTP-RV，Matlab/Simulink 等；能完成多類(lèi)型暫態(tài)分析的ADPSS 和PowerFactory；能建設(shè)從輸電網(wǎng)到電力電子產(chǎn)品全范圍詳細(xì)電磁暫態(tài)模型的OPAL-RT；支持硬件在環(huán)電磁暫態(tài)仿真的軟件實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器（RTDS）、RT-Lab半實(shí)物仿真平臺(tái)等。

基于這些仿真工具，衍生出了一系列數(shù)字化在線仿真分析平臺(tái)：文獻(xiàn)［59］構(gòu)建了基于CloudPSS 和RT-Lab的聯(lián)合實(shí)時(shí)仿真的在線阻抗分析裝置；文獻(xiàn)［60］搭建了基于RTDS 的數(shù)字化變電站仿真系統(tǒng)用于保護(hù)測(cè)試；文獻(xiàn)［61］將多維信息空間數(shù)據(jù)映射成虛擬仿真圖像，搭建了應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的電力操作系統(tǒng)；河北電科院打造的數(shù)字孿生電網(wǎng)全場(chǎng)景仿真驗(yàn)證平臺(tái)完成試運(yùn)行，該平臺(tái)集成激光點(diǎn)云、傾斜攝影、可視化三維建模技術(shù)，搭建了虛擬與現(xiàn)實(shí)交互融合的數(shù)據(jù)底座；文獻(xiàn)［61］介紹了離網(wǎng)分散的混合可再生電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)（OSDAP）；文獻(xiàn)［62］中，清華大學(xué)沈沉團(tuán)隊(duì)面向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了數(shù)字化仿真平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境——CloudPSS，現(xiàn)已成為能源領(lǐng)域仿真分析的重要工具之一；文獻(xiàn)［63］介紹了一個(gè)實(shí)時(shí)仿真和硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)，用于分布式可再生能源的數(shù)字孿生設(shè)計(jì)、演示和測(cè)試；文獻(xiàn)［64］介紹了一種集成現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）和數(shù)字孿生技術(shù)的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控診斷技術(shù)。

以數(shù)字化仿真平臺(tái)為載體，集成模型驅(qū)動(dòng)的仿真技術(shù)和海量多源電力數(shù)據(jù)，為構(gòu)建多維度數(shù)據(jù)空間和多物理場(chǎng)下虛實(shí)互動(dòng)的數(shù)字孿生電力系統(tǒng)開(kāi)辟了道路。

3 新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生框架

3.1 系統(tǒng)框架

在新型電力系統(tǒng)中，大量清潔能源、電力電子設(shè)備和新型負(fù)荷并網(wǎng)給當(dāng)前電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定高效運(yùn)行帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)必須充分發(fā)掘海量電力數(shù)據(jù)資源，在原有仿真層次上，采用大數(shù)據(jù)、云服務(wù)、人工智能、深度學(xué)習(xí)、5G通信、虛擬現(xiàn)實(shí)等新興數(shù)字和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)全生命周期、全方位的精準(zhǔn)模擬。本文在前述研究的基礎(chǔ)上構(gòu)建了包括物理層、傳輸層、模型層、平臺(tái)層、服務(wù)層共5個(gè)層次的新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生框架，如圖1所示。

圖1 新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生框架Fig.1 Digital twin system framework of the new power system

（1）物理層包括新型電力系統(tǒng)中的風(fēng)電場(chǎng)、光伏發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、變電站、換流站、輸電線路、儲(chǔ)能裝置等所有設(shè)備。物理層向其他各層傳輸電力設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和人員行為以及管理數(shù)據(jù)，是數(shù)字孿生電力系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)。

（2）傳輸層則包括海量的傳感器和智能傳感終端，精準(zhǔn)采集物理層的數(shù)據(jù)，用于新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生模型的規(guī)劃設(shè)計(jì)、離線訓(xùn)練和在線更新。物聯(lián)網(wǎng)作為電力系統(tǒng)信息采集及接入平臺(tái)，運(yùn)用傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、數(shù)字化標(biāo)識(shí)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)海量電力終端設(shè)備及智能傳感設(shè)備的互聯(lián)互通和智能化管理。該層用于安全傳輸來(lái)自于物理層的多維、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，為模型層提供智能分析處理，是數(shù)字孿生電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)可靠性的重要保障。

（3）模型層需要深入挖掘大規(guī)模新能源、電力電子設(shè)備、新型負(fù)荷接入后新型電力系統(tǒng)的內(nèi)在機(jī)理，建立符合新型電力系統(tǒng)特征的機(jī)電暫態(tài)、電磁暫態(tài)、潮流模型、優(yōu)化調(diào)度、需求響應(yīng)等模型。新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生模型是多環(huán)節(jié)/多層次協(xié)同運(yùn)行、實(shí)時(shí)通信的模型群，也是數(shù)字孿生電力系統(tǒng)的核心層。

（4）平臺(tái)層是在模型的基礎(chǔ)上搭建數(shù)字化平臺(tái)，是數(shù)據(jù)機(jī)理融合模型的數(shù)字載體，同時(shí)是各項(xiàng)電力業(yè)務(wù)的接口平臺(tái)，需要完整實(shí)現(xiàn)發(fā)電側(cè)的風(fēng)光水選址定容、無(wú)人機(jī)巡檢、儲(chǔ)能規(guī)劃配，大電網(wǎng)的消納能力評(píng)估、運(yùn)行規(guī)劃、故障診斷、穩(wěn)態(tài)評(píng)估等任務(wù)，以及負(fù)荷側(cè)的電動(dòng)汽車(chē)、屋頂光伏等電力系統(tǒng)全生命周期的運(yùn)維管理。因此，平臺(tái)層是以上3 個(gè)層次的工程實(shí)踐。

（5）服務(wù)層是依托大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等新興信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的云平臺(tái)，直接與用戶(hù)交互，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)能源服務(wù)，是整個(gè)數(shù)字孿生電力系統(tǒng)與市場(chǎng)和用戶(hù)交流的媒介。

3.2 系統(tǒng)模型

本文采用機(jī)理與數(shù)據(jù)融合建模方法，提出了新型電力系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型，如圖2 所示（圖中：CNN為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；MPC為安全多方計(jì)算協(xié)議）。

圖2 新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生模型Fig.2 Digital twin model of a new power system

新型電力系統(tǒng)向數(shù)字孿生電力系統(tǒng)提供海量電力數(shù)據(jù)資源，孿生系統(tǒng)分由機(jī)理仿真模型和運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)模型組成，兩者獨(dú)立離線訓(xùn)練，協(xié)同在線運(yùn)行。理想情況下，數(shù)字孿生系統(tǒng)的輸出將實(shí)時(shí)跟蹤物理系統(tǒng)的輸出；在離線訓(xùn)練和在線運(yùn)行時(shí)，數(shù)字孿生系統(tǒng)通過(guò)不斷更新網(wǎng)絡(luò)模型修正與物理系統(tǒng)之間的誤差，逼近物理系統(tǒng)的輸出。

機(jī)理仿真模型是在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)仿真模型基礎(chǔ)上建立的。但在新型電力系統(tǒng)背景下，需要研究大規(guī)模新能源設(shè)備、大量電力電子設(shè)備接入后電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)度方式（規(guī)則、約束等）、電磁暫態(tài)、潮流模型等。由于新能源易受天氣因素干擾，要對(duì)電力系統(tǒng)中所有要素（發(fā)電廠、變電站、光伏板、風(fēng)輪、變壓器等）進(jìn)行包含氣候信息的全景數(shù)字建模，深度挖掘新型電力系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理，研究對(duì)象大到發(fā)電、變電、輸電、配電過(guò)程中涉及的機(jī)電暫態(tài)和電磁暫態(tài)，小到電力設(shè)備的健康狀態(tài)管理和壽命預(yù)測(cè)等。

當(dāng)前的仿真基本都是基于事物機(jī)理的靜態(tài)系統(tǒng)，包含結(jié)構(gòu)參數(shù)、拓?fù)湫畔⒌龋瑹o(wú)法處理實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)和時(shí)變約束條件。因此，要搭建基于數(shù)據(jù)的運(yùn)行狀態(tài)模型，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知、處理、分析和決策。

機(jī)理模型是對(duì)物理世界深入研究后得到的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)等效模型，這類(lèi)模型一般是在某種假設(shè)和約束條件下建立的，而基于數(shù)據(jù)的模型，比如常見(jiàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，一般是“黑箱”或者“灰箱”模型，即從大量的數(shù)據(jù)中捕捉物理現(xiàn)象的行為特征。對(duì)于機(jī)理模型來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)模型可以補(bǔ)充未被建模和無(wú)法被建模部分的機(jī)理特征，修正機(jī)理模型的結(jié)果。

新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生模型是機(jī)理仿真模型和運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)模型的有機(jī)耦合。孿生數(shù)據(jù)是數(shù)字孿生系統(tǒng)的實(shí)時(shí)輸出數(shù)據(jù)，向下與新型電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)互動(dòng)，在線更新優(yōu)化數(shù)據(jù)模型參數(shù)；向上提供數(shù)據(jù)給云服務(wù)平臺(tái)，用于完成調(diào)峰填谷、電力交易等上層業(yè)務(wù)。同時(shí)，數(shù)字孿生系統(tǒng)需要具備靈活的系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，以接入數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SCADA）系統(tǒng)、工程生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）、訂單管理系統(tǒng)（OMS）等的信息，并能對(duì)接入數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、融合，形成帶有業(yè)務(wù)信息的結(jié)構(gòu)化時(shí)序數(shù)據(jù)。

3.3 技術(shù)體系

3.3.1 全景建模技術(shù)

構(gòu)建數(shù)字空間的虛擬模型需要在三維幾何模型的基礎(chǔ)上，集成物理實(shí)體的監(jiān)測(cè)信息、行為信息、規(guī)則信息等全生命周期信息。在全景建模方面，文獻(xiàn)［65］通過(guò)使用行為信息等非幾何數(shù)據(jù)增強(qiáng)3DCAD 模型之間的互聯(lián)性，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具中創(chuàng)建了一個(gè)用于存儲(chǔ)、可視化和搜索空間數(shù)據(jù)的工具。文獻(xiàn)［66］將加工低剛度薄壁零件過(guò)程中的切削仿真與過(guò)程測(cè)量相結(jié)合，快速重構(gòu)變形工件模型，實(shí)現(xiàn)了一種時(shí)變幾何建模方法。

電力系統(tǒng)十分復(fù)雜，其全景建模不只是對(duì)物理機(jī)理的仿真，還要集成三維幾何動(dòng)態(tài)模型。此外，電力系統(tǒng)中任何物理系統(tǒng)都不是在一成不變的環(huán)境中運(yùn)行的，全景建模還要集成環(huán)境模擬模型、設(shè)備故障老化模型、異常風(fēng)險(xiǎn)模型等。采用VR/AR/混合現(xiàn)實(shí)（MR）等技術(shù)可以構(gòu)建增強(qiáng)三維幾何模型，然而實(shí)現(xiàn)全景建模是對(duì)電力系統(tǒng)多物理場(chǎng)、多時(shí)間尺度、多維度的仿真，目前存在大量難以研究的機(jī)理，給相關(guān)建模造成了困難。相關(guān)模型的有效集成也直接影響全景建模的成效，實(shí)現(xiàn)電力元宇宙是數(shù)字孿生全景建模的最終目標(biāo)［67］。

3.3.2 多維異構(gòu)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

數(shù)字孿生電力系統(tǒng)模型的構(gòu)建需要大量數(shù)據(jù)支撐，各服務(wù)模型，如發(fā)電預(yù)測(cè)模型、穩(wěn)態(tài)評(píng)估模型、故障診斷模型等也都依賴(lài)大量高質(zhì)量數(shù)據(jù)的支撐。由于新型電力系統(tǒng)具有波動(dòng)性強(qiáng)、間歇性強(qiáng)、分散性強(qiáng)的特點(diǎn)，無(wú)論是傳感器采集的數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生模型產(chǎn)生的孿生數(shù)據(jù)還是用戶(hù)域產(chǎn)生的服務(wù)數(shù)據(jù)都是龐大而復(fù)雜的［68-69］。大量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)可能還存在數(shù)據(jù)重復(fù)存儲(chǔ)［70］、壞數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)價(jià)值密度低等問(wèn)題，將對(duì)模型的離線訓(xùn)練和在線更新造成巨大困難。

數(shù)據(jù)的可靠性、傳輸穩(wěn)定性、多源數(shù)據(jù)的同步性、數(shù)據(jù)采集的容錯(cuò)性等都將對(duì)數(shù)字孿生模型產(chǎn)生重要影響。因此，除了要集成多元異構(gòu)數(shù)據(jù)之外，還要解決海量數(shù)據(jù)預(yù)處理的問(wèn)題，加快發(fā)展海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)自動(dòng)抽取及格式轉(zhuǎn)換等技術(shù)?？梢哉f(shuō)構(gòu)建數(shù)字孿生電力系統(tǒng)最不可忽視的就是數(shù)據(jù)問(wèn)題，隨著電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)量將達(dá)到新的量級(jí)。

3.3.3 安全通信技術(shù)

實(shí)時(shí)通信是數(shù)字孿生的關(guān)鍵特征之一。數(shù)字孿生電力系統(tǒng)要求孿生系統(tǒng)與物理系統(tǒng)實(shí)時(shí)雙向信息交互，從而實(shí)現(xiàn)孿生系統(tǒng)的在線更新，保障孿生系統(tǒng)擬真度，實(shí)現(xiàn)物理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運(yùn)行。

為解決電網(wǎng)故障診斷領(lǐng)域中常見(jiàn)的數(shù)據(jù)不平衡問(wèn)題，需要在提供大量?jī)?yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)資源的同時(shí)，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高效性。電力系統(tǒng)中已經(jīng)存在大量時(shí)滯環(huán)節(jié)，再加上通信時(shí)滯，將會(huì)給數(shù)字孿生電力系統(tǒng)的雙向?qū)崟r(shí)交互帶來(lái)巨大困難。為保障數(shù)字孿生電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行，須從硬件和軟件上同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)的升級(jí)。此外，無(wú)論是大量數(shù)據(jù)的采集還是指令的下達(dá)，都可能存在傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題，數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，將給電力系統(tǒng)帶來(lái)不可估量的損失。

4 新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生應(yīng)用展望

展望新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的未來(lái)，如何提升電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知能力和數(shù)據(jù)分析處理能力，完成電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建模，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)推演，是構(gòu)建數(shù)字孿生電力系統(tǒng)必須要攻克的關(guān)鍵難題。

數(shù)字孿生電力系統(tǒng)從某種意義上是對(duì)傳統(tǒng)仿真技術(shù)的一次全面升級(jí)，在數(shù)字空間中構(gòu)建電力系統(tǒng)的數(shù)字鏡像是新型電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的美好愿景和宏偉藍(lán)圖。當(dāng)然，在數(shù)字空間近距離、全面、實(shí)時(shí)、深入地觀測(cè)或探索電力系統(tǒng)的運(yùn)行動(dòng)態(tài)，對(duì)數(shù)字孿生電力系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)，間接獲得真實(shí)電力系統(tǒng)的狀態(tài)輸出，這些都依賴(lài)于數(shù)字孿生模型的可靠性。數(shù)字孿生技術(shù)的核心指向建模和仿真，數(shù)字孿生電力系統(tǒng)三維動(dòng)態(tài)模型反映電力系統(tǒng)多時(shí)間尺度的動(dòng)態(tài)特性，發(fā)掘電力系統(tǒng)更深層次過(guò)程動(dòng)態(tài)特征。其在電力設(shè)備層面表現(xiàn)為海量電力設(shè)備資源全生命周期實(shí)時(shí)可視化監(jiān)控和智能資源優(yōu)化配置；在電力系統(tǒng)層面，則可以突破時(shí)空限制，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的可觀測(cè)、可預(yù)測(cè)、可假設(shè)、可解釋、可互動(dòng)。

構(gòu)建數(shù)字孿生電力系統(tǒng)是面向新型電力系統(tǒng)、提升電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知能力和數(shù)據(jù)分析處理能力、構(gòu)建數(shù)字孿生電力系統(tǒng)的必由之路。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等一系列新興技術(shù)的深度發(fā)展，數(shù)字孿生電力系統(tǒng)的宏偉藍(lán)圖將會(huì)一步一步成為現(xiàn)實(shí)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文綜述了數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展以及在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了大規(guī)模接入清潔能源、電力電子設(shè)備及新型負(fù)荷后，電力系統(tǒng)的數(shù)字化需求以及當(dāng)前數(shù)字化建模和數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)的研究現(xiàn)狀，在綜述電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的發(fā)展歷程的過(guò)程中突出構(gòu)建數(shù)字孿生電力系統(tǒng)的必要性和重要性。最后在當(dāng)前研究的基礎(chǔ)上提出了新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生框架和數(shù)字孿生建模方法，并對(duì)新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。