

suizhelianjiexunishijiehewulishijiedejishujichubuduanzengqiang,shuziluanshengdejiazhizhengzaijiasuxianxian。zaidianwangxingye,shuziluanshengkeyibangzhugaishanjuece,bingzaixunihua/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、風(feng)險(xian)管(guan)理(li)和(he)網(wang)絡(luo)安(an)全(quan)等(deng)方(fang)麵(mian)的(de)新(xin)需(xu)求(qiu),同(tong)樣(yang)正(zheng)在(zai)推(tui)動(dong)行(xing)業(ye)對(dui)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)需(xu)求(qiu)。未(wei)來(lai),在(zai)需(xu)求(qiu)的(de)推(tui)動(dong)下(xia),甚(shen)至(zhi)有(you)望(wang)誕(dan)生(sheng)出(chu)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)市(shi)場(chang)這(zhe)一(yi)新(xin)模(mo)式(shi),從(cong)而(er)使(shi)得(de)市(shi)場(chang)中(zhong)的(de)各(ge)方(fang)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)數(shu)據(ju)共(gong)同(tong)創(chuang)造(zao)價(jia)值(zhi)。
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、dongtaidejianzhunengyuanmoxing,yijijiehelelaizidianbiaohechuanganqideshishishujudezishiyingmoxing。suizhewulianwangshebeideriyipuji,zhexiangjishuyuelaiyuerongyishixian。
建築數字孿生不僅可以促進更準確、gengkeyucedeshejiheshigongjiaofuguocheng,haiyouzhuyujianzhuzaijungongshiyunxinghoudeyunwei。jianzhuyunweirenyuankeyishiyonggaishuziluanshenglaifenxijianzhudexingwei,bingzuizhongdingyixindekongzhifangan,genjumubiaotiaozhengjianzhudexingneng。ciwai,jianzhuhaijiangzaidiandongqichezhinengchongdianlingyufahuihexinzuoyong。jianzhucengmiandezhinengchongdiankeyibimiandaliangdejichusheshitouzi,tigaobendihequanqiudianwangdedanxing,bingjieshengdaliangdeyunyingchengben。
多數字孿生協同及軟件、服務的複雜性成為挑戰
zaibuduanfazhandeyingyongxuqiumianqian,shuziluanshengtongyangmianlinjishuheyewucengmiandetiaozhan。zaijishucengmian,youyulaiziwulianwangdenglaiyuandeshujuliangzhengzaixunsuzengchang,qiexindemonixuqiubuduanyongxian,yincipeidiangongsijiangxuyaobuzhiyigeshuziluansheng。
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、包bao含han動dong態tai變bian化hua功gong能neng的de自zi適shi應ying數shu字zi孿luan生sheng,以yi及ji為wei複fu雜za規gui劃hua方fang案an提ti供gong支zhi持chi的de智zhi能neng數shu字zi孿luan生sheng等deng。因yin此ci,確que保bao多duo個ge數shu字zi孿luan生sheng通tong過guo協xie作zuo或huo聯lian合he來lai協xie同tong工gong作zuo,將jiang成cheng為wei一yi項xiang關guan鍵jian的de技ji術shu挑tiao戰zhan。
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
zhenduizhexietiaozhan,shinaidedianqinenggoutongguokehucaozuodedianwangshuziluansheng,weipeidiangongsitigongmoxingqudongdedianwangguanlijiejuefangan。zhexiejiejuefanganshiyongyuqiyecengmian、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