近日，五部门联合发布了《元宇宙产业创新发展三年行动计划（2023-2025年）》的通知。该文件提出了一项重要任务，即推动数字孪生技术在电力行业的应用，以构建全域全时的数字孪生电网，促进电力企业的元宇宙化转型，并提升供电服务水平。

数字孪生技术是电网实现数字化转型的关键所在。这种技术可以构建起电网物理世界与数字虚拟世界之间的沟通桥梁，将数字孪生技术引入电网可以实现物理电网的同步映射。随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断进步，数字孪生在电网领域的应用将得到更广泛的推广。

在电网的规划、建设和运营等环节，数字孪生将发挥强有力的支撑作用。通过数字孪生技术，我们可以构建出电网的虚拟模型，对其进行实时监控和预测性维护，从而优化电网的运行效率，提高供电的可靠性和稳定性。

数字孪生电网

数字孪生电网集合了数字孪生技术与新型电力系统的优秀技能，通过全面智能感知和实时连接，深度挖掘物理世界电网运行全过程数据信息，1：1投射至数字空间形成全覆盖、多纬度、无限近真电网孪生体，在规划设计与验证、电网运行、协同控制、智能决策与长期演进等方面，实现电网运行状态实时监管、源网荷储协同调控，辅助优化电网运行策略，支撑电网的经济高质、安全稳定运行，提升电网安全稳控的管理水平，助力电网运维向智能化、精益化、高效化转型升级。

核心功能

1、全景展示

基于构建的三维模型可实现电网场景缩放漫游、显隐地下电缆与消防管道等功能。同时基于运维类数据提供的台账、历史巡检、设备缺陷等信息建立关联关系，实现综合信息的展示、查询及分析。

2、设备监测

基于高保真的设备数字孪生仿真模型，汇聚多源监测数据，进行模拟仿真反演计算或量化推演，获得设备关键状态的映射值以及内部关键状态参数的分布情况，掌握设备的实时运行动态。

3 、智能巡检

基于电力孪生场景三维漫游替代人工巡检，实时告警危险作业和设备故障，自动派发工单，远程专家知识库帮助相关人员快速处理，提高巡检频率、降低人工成本、提高巡检质量。

4 、故障预警

基于设备缺陷报告、检修记录、运行工况等历史数据，建立设备故障预测模型，采用人工智能算法，反映故障发生规律，实现对故障的精准预测，从而降低故障率。

5 、智能安防

包含视频监控、门禁闸机、人员定位、电子围栏、自然灾害监测等功能。对电站周边全方位一体式无死角监控，对人员作业的安全规范措施以及行为进行识别与告警显示。安防与移动巡检、远程监控系统的自动联动，确保现场作业安全。

应用场景

1、新能源场站

以新能源发电场站为主体，集成物联感知数据、视频监控影像等数据，将整个场站及设备以数字孪生的形式在地图上展现，实时展示场站及设备的运行状态，实现设备自主巡检，状态智能分析预测及告警、故障精准定位，实现新能源场站集中数据采集、监视、控制和优化，并且可以在线为调度和监控人员提供系统运行信息、分析决策工具和控制手段，保证系统安全、可靠、经济运行。

2、智慧变电站

利用虚拟仿真、数字孪生等技术，快速搭建一座外观一致、设备一致的三维仿真变电站三维场景，基于无人机、机器人和传感器等多种监测手段，汇聚变电站设备数据资源，结合5G、大数据、边缘计算等技术进行智能诊断、预测性维护，加强电站设备全状态量感知与管控力度，增强变电站安全生产保障能力，提高运检精益管理水平。建设状态全面感知、信息互联共享、人机友好交互、设备诊断高度智能、运检效率大幅提升的变电站。

3、数字化保电

保电平台构建电网数字孪生底座，以孪生三维场景为底图，电力输配电线路监测数据为核心，集中业务数据资源，推动系统整合互联和数据开放共享，动态呈现电力相关的监测数据、实时动态和模拟，助力状态检修科学决策，缺陷发现更及时，缺陷诊断更精确，有效支撑设备安全稳定运行，降低故障停电风险，切实为重大活动的电力保障工作提供有力支撑。

4、智慧配电

基于人工智能算法和配套智能设备，结合三维模型和地理GIS信息，实现配电网全景监控、设备状态评价、趋势预测、智能抢修、入侵自动预警、故障自制自愈等智能化应用，提升配网远程自动巡检、状态检修、预测性运维工作能力。以数字化、智能化、智慧化赋能新型配电系统，实现安全可靠、经济高效、清洁低碳的现代配电网发展目标。

5、智慧输电线路

智慧输电线路将电网结构、运行数据、地理环境进行集中关联，利用三维引擎进行全景交互展示，真实还原电网环境，融合无人机视频影像，实现数字孪生电网与现场实时情况的深度融合，实现状态精准管控、运检质效提升，为输电线路安全运行和检修服务提供智慧支撑。

提高电网数字化水平是数字经济发展的必然要求，也是构建新型电力系统、促进能源清洁低碳转型的现实需要。未来，漂视将为数字孪生在电力行业的落地应用提供更多优质解决方案，助力电网智能化水平提升，积极推动电网数字化转型。

案例展示

国网冀北电力：人工智能技术助力数字电网建设

“数字孪生系统运用状态感知、数据融合、云计算、三维建模等先进技术，可全景显示出中都换流站一、二次设备的实际运行状态与换流站结构三维立体模型，还有上千块表计的实时信息。”12月7日，国网冀北超高压公司直流检修班副班长张晓飞正在熟练地运用中都换流站数字孪生系统对阀厅关键设备进行巡视检查。他说，有了数字孪生系统的“助阵”，提升了柔直设备感知能力、缺陷发现能力、状态管控能力和预警应急处置能力，最大限度保障设备安全稳定运行。

为贯彻数字中国建设战略部署，全面落实国家电网公司关于加快数字化转型和数字电网建设工作要求，国网冀北电力有限公司组织制定数字化转型三年登高行动方案，由数字化部统筹，各部门协同发力，结合实际业务需求，着力推动公司人工智能规模化应用，构建面向新型电力系统人工智能赋能“555”工程管理体系，基于图像视频智能识别、数据计算推演、智能分析云边协同等5项数字支撑能力，从发电、输电、变电、配电、用电五方面建设典型数字化应用场景，因地制宜打造五地市人工智能应用特色落地示范，积极推动电网全环节智能化改造、数字化升级。

南方电网“数字电网关键技术”顺利

近日，南方电网公司承担的国家重点研发计划项目“数字电网关键技术”顺利通过工业和信息化部组织的项目验收。

该项目由国家中青年科技创新领军人才、南方电网公司首席技术专家、南网数字集团总经理李鹏团队牵头，探索建立了一套数字电网理论与技术体系，形成了边缘计算核心元器件与装置、融合5G的电力通信系统、电网数据中台、在线智能调度与诊断系统等关键成果，为电网数字化“云-管-边-端”提供了完整解决方案，先进技术体系引领数字电网建设新高度。

“对于数字电网来说，传感器就像人体的神经末梢一般，无时无刻不在感知和产生各类量测数据，是物理电网数字化的关键基础元件。”李鹏表示，数字电网相比传统电网，除了能量流以外，存在海量的数据流和多元化的业务流。如果将数字电网比作人的大脑，那么传感量测就是数字电网的“神经末梢”，将能量流转化为数据流；边缘计算则为数字电网的海量数据提供了“低位神经中枢”，实现不同业务流灵活、高效的就地处理；先进通信网络是支撑数据流、业务流在传感装置、智能终端、云侧平台之间双向流动的必要保障，构成了数字电网的“神经通路”；数字平台是具备云资源存储、大数据处理等能力的“神经突触”，提供统一的数据与组件化的服务；人工智能则构成了数字电网的“高位神经中枢”，支撑数字电网顶层业务流的快速智能决策。

甘肃庆阳：数字化助力电网安全运维

“330千伏木环牵一线28号塔下发现吊车和大型施工车辆作业，请立刻前往现场确认。”国网庆阳供电公司智能运检中心监控班值班员近日通过输电全景平台发现一起违规施工的情况。运维人员迅速到达现场，叫停施工车辆，并向司机宣讲安全注意事项。

随着社会经济快速发展，城市基础设施升级加快，在建市政、公路项目多，大型施工车辆在供电线路下面违规作业造成的外力破坏事故频发，给电网稳定运行带来了威胁。对此，该公司运用物联网和人工智能技术，通过前端监测设备识别和后台系统智能判定，确保线路隐患发现更及时、响应更迅速、运维更高效。目前，共接入输电通道可视化监控装置608台、微气象传感器6套、分布式故障诊断装置119套。从5月至今，该公司通过输电数字化运维监控发现并处理线路外力破坏隐患112起，有效避免线路隐患事故的发生。

文章来源： ​人民网,中国青年报，漂视数字孪生世界，新华社