2023-05-24-中国电力科学研究院-数字孪生在电网调度运行中的应用_24页_1mb

数字孪生在电网调度运行中的应用

随着新能源的大规模接入和“双碳”目标的推进，传统电网在调度运行中面临随机性波动高和复杂性风险增加等问题。为此，国家能源局提出加快能源数字化、智能化发展，强调以数字化、智能化电网支撑新型电力系统建设。

核心概念：数字孪生

数字孪生技术源于2004年提出，包括物理产品实体虚拟模型，以及连接实体的实时数据链。在电网调度中，数字孪生系能量调度（DSA）和电网分析场景的配套系统，响应时间可达秒级。

应用场景

1. 实时调度辅助决策
   在湖南省电网调度应用中，数字孪生整合物理模型动态更新机制和秒级计算，实现了对安稳规定规则的自动监测与评估，显著提升预警精度，减少人工作业依赖。

2. 沙盘推演系统
   基于海量图形、内存、并行计算等技术，沙盘推演系统实现0.96秒级别的快速运算，适用于全断面潮流分析、约束校核等场景，服务频率可达15秒。

3. 安全校核与多场景应用
   提供通用安全校核服务及现货市场出清配套服务，面向多类型接入场景进行风险预警，为电网负荷预测、安全控制等方面提供自动响应机制。

应用效果

• 实现湖南电网运行模型全覆盖，消除近百项无法自动监视的调控控制要求。
• 提升祁韶直流输送能力22%，利用小时提升33%，实现防止相角稳定问题及故障风险。
• 实时监测98%节点状态，缩短事故风险判别时间，保障调度运行安全。

技术优势

通过数字孪生平台与高性能运算系统结合，实现了从分钟级模拟向秒级响应的转变，支持多维度在线分析、断面实时监测、硬件云平台整合等形式，提升电网调度智能化水平。

结语

数字孪生技术逐渐成为保障电网安全运行、提高调度决策效率的核心支撑，为新型电力系统智能转型和全过程安全控制提供保障，具有广阔前景。