一、含義

數字孿生”是一種新興的信息技術，它將人工智能、傳感器、模擬工具等多種數據有機地結合在一起，從而實現實體與虛擬的交互和傳送。目前，數字孿生技術已被廣泛地用于對物體狀態和人類行為進行監測和預測。“數字孿生電網”對于將“數字孿生”技術與新型電力系統相結合，通過虛擬現實的互動，逐步激活電網、裝備等多源數據，深度挖掘數據資源與信息，提升高維、多層次的“視點”輔助運行能力；實現了電力系統在虛擬與真實兩個空間上的動態實時映射。“數字孿生電網”是基于“數字孿生”的基礎設施和電網的數字化改造，從“數字空間”、“人員”和“環境”三個層面，構建“數據驅動、全生命周期”的“數字孿生體”，提升“數據驅動”的全生命周期以及應用效能。而對于配電室而言，在其內部使用數字孿生技術，可以有效地提高配電室的運營和管理效率，并以數字孿生技術為基礎，對其關鍵技術要素進行深度挖掘，從而為提高配電室的運營和維修水平提供新思路。

二、數字孿生的關鍵技術實現

從基本的層次化思想出發，歸納了數字孿生技術在實際應用中的通用解決方案。首先，建立一條信道，以實現與物理實體之間的信息實時傳遞。其次，基于實際數據，建立了一個具有較強擬合性的數字孿生模型，并對模型進行了模擬和分析。如果得到的結果與需要相匹配，那么就可以使用這個數字孿生體，對其進行輔助決策，從而有助于實現改善產品設計、提高生產效率等生產目標，或者是實現故障診斷與預警等維護目標；具體的數字孿生技術還體現在以下幾個層面。

2.1建模

建模是開展數字孿生研究的前提與基礎。與傳統的建模相比，數字孿生模型不但要對物體的實體特性進行精細的3D建模，還要對物體的操作特性進行全數字化的仿真，物體的材料、操作模式、軟件算法等都歸屬于建模范圍。

2.2模擬

模擬是對數字孿生模型進行驗證的重要手段。通過模擬驗證，驗證數字孿生系統是否能夠準確地再現出實體的客觀操作規則，以及對實體數據的收集是否滿足精度要求；在數字孿生模型中，每個步驟的進展都離不開模擬結果支持。

2.3處理數據

海量數據的高效采集是數字孿生技術應用的前提，也是實現數字孿生技術應用于故障診斷、結果預測和故障識別等多方面的關鍵技術。數字孿生所使用的數據具有高密度和低價值的特征。由于數字孿生技術對時間的要求很高，這就要求在更高層次上采用更高層次的算法來實現數據的實時處理，從而提高數據傳輸效率。

三、配電室數字孿生的關鍵要素與功能

3.1要素

（1）提供精準數據：配電室的各種數據是實現數字孿生的前提和依據，需要在機房內設置相應的設備，使機房內的主要物性參數盡可能完整，并保證獲取的及時性以及具大的存儲空間，以便存儲機房整個生命周期內的數據。采集裝置、網絡通道要穩定、可靠，才能保證所采集到的數據的真實性和準確性；此外，還要強化對業務過程的管理，以保證檔案類數據的詳細、準確。

（2）對建模進行科學合理化分析：配電室數字孿生核心功能包括檢測、診斷、預測等等，而科學合理地分析模型是實現以上前提的先決條件。在技術發展過程中，配電室存在一定的物理特征，為確保模型的科學有效性，還需根據以往的各類及時數據來進行深入研究，確保多元化的因素不會對其模型構建造成阻礙。

（3）邊緣計算能力：受配電室數量因素的限制，導致在智能配電室中按照配電物聯網“云-管-邊-端”的構架設計流程，確保設備邊緣計算能力可以發揮*大程度作用，以實現對配電室內各種運行狀態數據的采集和接入目的。這樣的運行方式可以幫助維護人員全面地掌握設備的實際運行情況，并能及時地做出預警和處理，減少現場維護人員的工作量，提高維護效率，保證供電的可靠性。

3.2功能

在配電室中應用數字孿生技術，能夠通過建模的方法，精準掌握數據與模型之間的關系，是實現配電室運行轉臺監管和綜合性管理的主要途徑。物聯網機構終端是配電室運行狀態的重要體現，可利用該設備實現配變監測、開關量采集以及低壓開關位置信息采集等功能；在此基礎上，相關的工作者要以邊緣計算所提供的數據為基礎，對其展開深入調研以及探究，積極做好區域自動控制與調節工作。在傳統的配電室中存在著諸多問題，比如缺少巡視記錄、人工操作繼續以及缺乏相關工作資料等等，而數字孿生技術的應用可強化機器人巡檢，AI識別和終端設備控制等手段，能夠*大程度地提升配電室總體工作效率。

審核編輯：湯梓紅