能源互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)字孿生技術(shù)體系、應(yīng)用與挑戰(zhàn)

01能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生技術(shù)體系1.1

數(shù)字孿生概述數(shù)字孿生廣義是指將現(xiàn)實(shí)世界中的物體通過虛擬映射手段與人工智能等新一代信息技術(shù)，在虛擬空間構(gòu)建與物理實(shí)體屬性相同的數(shù)字化孿生模型，并借由人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對實(shí)際物體的規(guī)劃設(shè)計、檢測分析和運(yùn)行優(yōu)化。數(shù)字孿生作為集成了多學(xué)科、多維度、多物理量等的仿真過程，兼容了從智能數(shù)據(jù)采集到5G通信數(shù)據(jù)傳輸，再到云端平臺數(shù)據(jù)分析以及物理實(shí)體平臺映射等多個環(huán)節(jié)。將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域目的在于解決復(fù)雜系統(tǒng)中的問題，并為物理系統(tǒng)提供決策支持，這對于加速推進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計和提升產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。能源電力系統(tǒng)模型復(fù)雜化以及數(shù)據(jù)多樣化的背景促進(jìn)了數(shù)字孿生在能源電力領(lǐng)域的融合應(yīng)用與技術(shù)再發(fā)展。相比于通用技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)字孿生，能源電力領(lǐng)域的數(shù)字孿生更側(cè)重數(shù)據(jù)驅(qū)動的實(shí)時態(tài)勢感知和超實(shí)時虛擬推演，旨在為能源電力系統(tǒng)的運(yùn)管調(diào)控等多方面問題提供決策參考。此外，能源電力領(lǐng)域數(shù)字孿生未來也會更全面地引入“人”的概念，在原有物理空間與虛擬空間的映射關(guān)系上，轉(zhuǎn)型為“信息-物理-人”的交互系統(tǒng)，使數(shù)字孿生技術(shù)成為促進(jìn)能源電力系統(tǒng)發(fā)展的利器。1.2

能源互聯(lián)網(wǎng)概述中國能源領(lǐng)域發(fā)展至今，需求側(cè)對能源的要求更加多樣化，已不再局限于電力，而聚焦于燃?xì)狻⒅评湟约肮岬雀叨热诤系哪茉聪到y(tǒng)；負(fù)荷側(cè)則呈現(xiàn)出可削減負(fù)荷、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷以及需求響應(yīng)等多樣性發(fā)展趨勢。同時隨著大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等信息互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，能源系統(tǒng)變得越來越智能化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化。能源互聯(lián)網(wǎng)作為智慧多能源系統(tǒng)的典型代表，其以電力為中樞，以智能電網(wǎng)為依托，橫向?qū)崿F(xiàn)“電-氣-熱-冷-氫”多類型系統(tǒng)互補(bǔ)，縱向?qū)崿F(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲”高效協(xié)調(diào)，推動清潔轉(zhuǎn)型以及支持主動用戶靈活接入，具有多環(huán)節(jié)、多區(qū)域、多系統(tǒng)的特點(diǎn)，其具體含義如圖1所示。圖1

能源互聯(lián)網(wǎng)含義Fig.1

MeaningoftheenergyInternet1.3

能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生技術(shù)體系從技術(shù)體系角度來說，能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生是集深度感知、高速通信、智能計算、遠(yuǎn)端控制于一體的系統(tǒng)，本節(jié)重點(diǎn)關(guān)注數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)中的技術(shù)架構(gòu)，圍繞其核心技術(shù)展開闡述，構(gòu)建圖2所示的涵蓋“多源數(shù)據(jù)采集-模型構(gòu)建-平臺支撐-智能交互”的能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生技術(shù)分層框架。圖2

能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生技術(shù)分層框架Fig.2

LayeredframeworkoftheenergyInternetdigitaltwintechnology1.3.1

多源數(shù)據(jù)采集層多源數(shù)據(jù)采集層是數(shù)字孿生模型應(yīng)用的基礎(chǔ)。輸入數(shù)據(jù)主要包括高性能傳感器量測數(shù)據(jù)、能源系統(tǒng)量測數(shù)據(jù)以及設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有海量、多源、異構(gòu)、動態(tài)等特性。高效、實(shí)時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集為后續(xù)模型構(gòu)建和具體技術(shù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前已有研究為構(gòu)建多源數(shù)據(jù)采集層提供了相關(guān)的理論依據(jù)，構(gòu)建了能源互聯(lián)網(wǎng)感知體系的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，有助于完善能源互聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。基于數(shù)字孿生建立智慧電廠模型，并基于仿生學(xué)原理模擬自然界生物的感知能力，提出一種多源數(shù)據(jù)傳輸與處理方法，為基于數(shù)字孿生的智慧電廠解決數(shù)據(jù)孤島問題奠定了基礎(chǔ)。構(gòu)建包含數(shù)據(jù)采集庫的數(shù)字孿生電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型框架，并提出孿生數(shù)據(jù)整合與分析技術(shù)以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的智能感知和實(shí)時在線采集，形成閉環(huán)數(shù)據(jù)采集流，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的自動化管理?；跀?shù)字孿生建立孿生數(shù)據(jù)感知層，用于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集及預(yù)處理，并將數(shù)據(jù)高速傳輸至數(shù)字孿生體，形成集數(shù)據(jù)采集、管理、傳輸于一體的技術(shù)體系。1.3.2

模型構(gòu)建層數(shù)字孿生技術(shù)框架的核心和關(guān)鍵在于數(shù)字孿生模型的構(gòu)建。準(zhǔn)確的能源互聯(lián)網(wǎng)模型可以高精度地刻畫實(shí)際物理對象，從而精準(zhǔn)發(fā)揮數(shù)字孿生的鏡像能力。現(xiàn)有研究中的模型構(gòu)建主要有以下3個方面。1）機(jī)理模型構(gòu)建。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單、對象物理機(jī)理明確、過程充分可觀時，可采用機(jī)理建模方法。其建模思路為：基于能源互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的物理機(jī)理，結(jié)合能量守恒、動量守恒及質(zhì)量守恒定律對“源-網(wǎng)-荷-儲”中的設(shè)備進(jìn)行刻畫，實(shí)現(xiàn)多尺度、多物理機(jī)理的數(shù)字孿生模型。針對能源系統(tǒng)中燃?xì)忮仩t的運(yùn)行特性建立機(jī)理模型，優(yōu)化了鍋爐的啟動過程；基于數(shù)字孿生機(jī)理建模方法構(gòu)建以燃?xì)廨啓C(jī)為主體的燃煤電站模型，動態(tài)刻畫了擾動對電廠運(yùn)行的影響。2）數(shù)據(jù)驅(qū)動模型構(gòu)建。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、物理機(jī)理難以表述時，可采用數(shù)據(jù)驅(qū)動建模。其建模思路為：針對物理系統(tǒng)中不易建模和求解的復(fù)雜環(huán)節(jié)，利用系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)逆向構(gòu)建模型，從而提高對不可觀環(huán)節(jié)的特性認(rèn)知。針對傳統(tǒng)機(jī)理建模方法的精確性問題，以能源互聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)模型，大大提高了建模效率，為能源互聯(lián)網(wǎng)模型建設(shè)提供可靠依據(jù)。采用海量孿生數(shù)據(jù)作為輸入?yún)?shù)，將蒸汽量作為輸出參數(shù)，建立基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的熱電廠蒸汽量預(yù)測模型，并驗(yàn)證了將該模型用于電負(fù)荷和熱負(fù)荷分配優(yōu)化的可行性。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對燃煤電站的量測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，建立基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的燃煤電站蒸汽預(yù)測模型，并將其應(yīng)用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。3）機(jī)理-數(shù)據(jù)驅(qū)動的混合模型構(gòu)建。當(dāng)實(shí)際能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)非線性程度較大時，僅采用機(jī)理建模方法存在模型求解復(fù)雜的問題，僅采用數(shù)據(jù)驅(qū)動建模的方法存在可解釋性較弱的問題。因此將機(jī)理建模方法與數(shù)據(jù)驅(qū)動建模方法相融合，在增大模型準(zhǔn)確率的同時提高計算精度。其建模思路在于首先建立機(jī)理模型，從而為數(shù)據(jù)驅(qū)動模型提供先驗(yàn)知識，再基于數(shù)據(jù)驅(qū)動建模方法對機(jī)理模型進(jìn)行降階化簡，兩者互為補(bǔ)充，形成機(jī)理-數(shù)據(jù)混合驅(qū)動的模型。將機(jī)理建模方法與數(shù)據(jù)驅(qū)動建模方法相結(jié)合，構(gòu)建機(jī)理-數(shù)據(jù)混合驅(qū)動的電網(wǎng)安全特征選擇與知識發(fā)現(xiàn)模型，并在廣東電網(wǎng)進(jìn)行驗(yàn)證，達(dá)到保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。首先利用機(jī)理建模方法構(gòu)建燃?xì)廨啓C(jī)熱力模型并形成燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上利用深度學(xué)習(xí)算法對運(yùn)行數(shù)據(jù)反復(fù)迭代，從而建立一種機(jī)理-數(shù)據(jù)混合驅(qū)動的燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷模型，實(shí)現(xiàn)對燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的健康監(jiān)測與故障診斷。1.3.3

平臺支撐層平臺支撐層是構(gòu)建數(shù)字孿生模型的保障，是鏡像映射物理實(shí)體的前提。平臺支撐層需要具備多種技術(shù)以反映能源互聯(lián)網(wǎng)多能源耦合關(guān)系，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的特征提取與融合、故障檢測、狀態(tài)評價和分析決策功能。1）多源數(shù)據(jù)管理技術(shù)。平臺支撐層需要對多源數(shù)據(jù)融合計算并基于人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法深度挖掘數(shù)據(jù)特征及特征提取，實(shí)現(xiàn)不同層次數(shù)據(jù)的匯聚和分析。設(shè)計開發(fā)了一種針對多能源系統(tǒng)分析的數(shù)字孿生仿真平臺CloudIEPS。主要基于大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的智能化管理，能夠自主靈活地實(shí)現(xiàn)不同層次數(shù)據(jù)的融合計算，促進(jìn)了以數(shù)字孿生為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)落地應(yīng)用。2）模塊集成編輯技術(shù)。平臺支撐層需要構(gòu)建靈活多變的模塊化結(jié)構(gòu)，用戶可隨時更改虛擬模型的設(shè)備種類、設(shè)備間耦合關(guān)系以及設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)等，以實(shí)現(xiàn)快速、高效、便捷的模型構(gòu)建。其中，TRNSYS平臺是具有模塊化組合功能的典型代表。采用TRNSYS平臺將區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建立成為4個子系統(tǒng)及其之間的連接關(guān)系共5個模塊，通過設(shè)置各模塊的參數(shù)實(shí)現(xiàn)對整個區(qū)域的靈活控制。3）系統(tǒng)優(yōu)化分析技術(shù)。平臺支撐層需要在滿足約束條件的情況下，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)選取最佳運(yùn)行策略，并分析設(shè)備參數(shù)值發(fā)生變動時對仿真結(jié)果產(chǎn)生的影響。對電、冷、熱多能源微電網(wǎng)采用HOMER平臺進(jìn)行仿真優(yōu)化，并改變微能源網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備裝機(jī)容量、輸出功率等參數(shù)，分析參數(shù)改變對系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的影響。4）人工智能決策技術(shù)。平臺支撐層利用深度學(xué)習(xí)、邊緣智能等新型人工智能算法作為運(yùn)行優(yōu)化決策引擎，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)行為模擬、自適應(yīng)控制、生產(chǎn)過程最優(yōu)決策功能。CloudIEPS、TRNSYS、HOMER等仿真平臺在制定能源系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行方案時均利用人工智能決策技術(shù)輔助決策，使得實(shí)際能源系統(tǒng)的決策方案更加高效、智能和便捷。1.3.4

智能交互層智能交互層是能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生系統(tǒng)的根本。通過人-機(jī)交互和信息共享可以有效提升系統(tǒng)的效率，打破信息孤島的現(xiàn)象，將數(shù)字孿生所構(gòu)建的虛擬世界與物理空間相連接，為用戶提供操作友好性的體驗(yàn)交互環(huán)境，讓其通過感官真實(shí)體驗(yàn)復(fù)雜系統(tǒng)的特性和功能，通過一體化計算平臺體驗(yàn)和學(xué)習(xí)實(shí)際系統(tǒng)所不能直接體現(xiàn)的屬性和特征，向使用者還原系統(tǒng)的真實(shí)場景?；跀?shù)字孿生框架中物聯(lián)網(wǎng)的高效傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶、設(shè)備和系統(tǒng)之間的交互和信息共享。在數(shù)字孿生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下通過高速傳感器進(jìn)一步組成龐大的群智感知網(wǎng)絡(luò)，使得能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行管理由實(shí)入虛，實(shí)現(xiàn)人-機(jī)雙向交互功能。提出了人在回路的混合增強(qiáng)智能調(diào)控框架，在能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生系統(tǒng)中建立了人機(jī)可解釋交互-介入-引導(dǎo)-反饋的“閉環(huán)”協(xié)同應(yīng)用模式?；谝陨?個層級構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)字孿生的技術(shù)體系框架，可實(shí)現(xiàn)虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間之間的有效連接，使得各種實(shí)際方案可以在鏡像空間中得到測試和檢驗(yàn)，進(jìn)而完成物理系統(tǒng)與虛擬空間同等感知-傳輸-計算-控制的閉環(huán)控制。02數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了新的理念與技術(shù)框架。能源互聯(lián)網(wǎng)的新一代信息技術(shù)為數(shù)字孿生的發(fā)展提供了根基與環(huán)境。數(shù)字孿生技術(shù)可以借助模型物理原理、專家領(lǐng)域知識和海量量測數(shù)據(jù)對能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行融合驅(qū)動建模，進(jìn)而對現(xiàn)實(shí)空間中的多主體復(fù)雜交互、能量流動過程等問題進(jìn)行多時間尺度、多分辨率顆粒度的精確模擬，以實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)全要素、全生命周期的數(shù)字仿真建模。通過集成源-網(wǎng)-荷-儲的全環(huán)節(jié)要素、全生命周期信息，在虛擬空間建立能源互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生模型，與物理實(shí)體系統(tǒng)共存、共生、共演化、共發(fā)展。從多時間尺度、多物理信息場景等角度，為能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行、控制、監(jiān)測、評估提供了分析支撐工具。本文立足于能源互聯(lián)網(wǎng)在態(tài)勢感知與監(jiān)測、全要素模型構(gòu)建、智能規(guī)劃運(yùn)行以及綜合評價分析等不同場景方面的具體應(yīng)用，闡述數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮的重要作用，其典型應(yīng)用如圖3所示。圖3

能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生典型應(yīng)用

Fig.3

TypicalapplicationsoftheenergyInternetdigitaltwin

2.1

數(shù)字孿生在態(tài)勢感知與監(jiān)測中的典型應(yīng)用數(shù)字孿生通過多源數(shù)據(jù)采集層對能源互聯(lián)網(wǎng)各子系統(tǒng)的工況數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與檢測，主要體現(xiàn)在2個方面：1）在設(shè)備方面，由高速傳感器構(gòu)成的泛在傳感網(wǎng)絡(luò)可獲得海量傳感量測數(shù)據(jù)，基于平臺支撐層中的多源數(shù)據(jù)管理技術(shù)為海量數(shù)據(jù)處理分析提供支撐。2）在系統(tǒng)方面，數(shù)字孿生技術(shù)可從海量、多源、異構(gòu)的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中有效、精準(zhǔn)地提取重要特征信息，完成對實(shí)際物理對象的精確模擬，以滿足當(dāng)前優(yōu)化分析和運(yùn)行決策的要求。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含海量復(fù)雜的運(yùn)行數(shù)據(jù)，且用傳統(tǒng)方法難以高效處理。一方面，電、熱、氣等不同類型的能源數(shù)據(jù)掌握在不同運(yùn)營商處，從信息安全與商業(yè)利益角度，存在各類數(shù)據(jù)壁壘，無法利用多源數(shù)據(jù)描繪系統(tǒng)的全景態(tài)勢信息；另一方面，隨著新型電力系統(tǒng)與能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，海量分布式源-荷-儲資源以及電-熱-氣-氫等多類型能源交互設(shè)備接入能源互聯(lián)網(wǎng)，產(chǎn)生了高維、異構(gòu)的海量數(shù)據(jù)，對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、分析、存儲、再利用提出了更高的要求。數(shù)字孿生可以通過多任務(wù)學(xué)習(xí)等人工智能算法實(shí)現(xiàn)對感知數(shù)據(jù)的充分挖掘，以全面覆蓋能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)各設(shè)備的泛在傳感網(wǎng)絡(luò)為依托，能夠深入底層能源設(shè)備進(jìn)行精確測量和高效信息交互；同時，數(shù)字孿生借助能量流計算、云計算等技術(shù)體系中的先進(jìn)內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同維度的提取和計算，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)字孿生多維度、多層次的數(shù)據(jù)監(jiān)控和計算分析。2.2

數(shù)字孿生在全要素模型構(gòu)建中的典型應(yīng)用構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型是高精度刻畫能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵。與傳統(tǒng)建模相比，數(shù)字孿生技術(shù)充分考慮到數(shù)據(jù)與知識互補(bǔ)的特性，采用模型物理原理、專家領(lǐng)域知識與海量量測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多源驅(qū)動的模型構(gòu)建，使孿生模型具有適應(yīng)多時間尺度與運(yùn)行環(huán)境變化的泛化能力及更好的可解釋性、更強(qiáng)的可信性。數(shù)字孿生模型構(gòu)建層是能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù)，在支撐全要素孿生模型構(gòu)建方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3個方面：基于模型物理原理的各能源系統(tǒng)主體內(nèi)部機(jī)理模型、基于專家領(lǐng)域知識的各能源系統(tǒng)主體間能量雙向耦合關(guān)系與數(shù)據(jù)信息流動的主體間交互模型和基于海量量測歷史數(shù)據(jù)建立的包含能源互聯(lián)網(wǎng)外部、內(nèi)部環(huán)境與參數(shù)多重隨機(jī)性與不確定性的數(shù)據(jù)驅(qū)動模型。1）在構(gòu)建物理原理驅(qū)動機(jī)理模型方面，考慮到能源互聯(lián)網(wǎng)中電-熱-氣-氫等各類能源的物理特性與動態(tài)過程時間尺度差異，可以根據(jù)需要建立詳細(xì)的偏微分-代數(shù)方程模型，或基于應(yīng)用場景與機(jī)理分析建立平均化模型。不同能源系統(tǒng)主體采用不同的仿真模型、模型迭代演算技術(shù)和時間常數(shù)，并具有各異的對外輸入輸出交互端口，進(jìn)而與其他功能模塊交互。2）在基于專家領(lǐng)域知識的能源互聯(lián)網(wǎng)多能耦合關(guān)系與能量流-信息流建模中，根據(jù)電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)、氫能系統(tǒng)等能源系統(tǒng)間的單向、雙向耦合設(shè)備配置，以及典型運(yùn)行場景下多能流系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化與時空協(xié)調(diào)互濟(jì)關(guān)系，建立基于規(guī)劃設(shè)計、調(diào)控、運(yùn)行等專家經(jīng)驗(yàn)的能源系統(tǒng)各主體間的交互耦合模型。進(jìn)一步考慮能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)度、控制、通信等架構(gòu)設(shè)計，以及云邊協(xié)同、邊緣計算等最新信息物理系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，建立能源互聯(lián)網(wǎng)中的信息流模型，在孿生模型中表征實(shí)際能源互聯(lián)網(wǎng)的信息與數(shù)據(jù)流動模型。3）能源互聯(lián)網(wǎng)在外部、內(nèi)部環(huán)境與參數(shù)中存在多源、多重隨機(jī)性與不確定性。隨機(jī)性與不確定性的產(chǎn)生源頭往往來源于高維、強(qiáng)非線性的內(nèi)外部復(fù)雜系統(tǒng)。在外部環(huán)境方面，如影響電力系統(tǒng)中光伏、風(fēng)電等新能源出力的外部氣象環(huán)境系統(tǒng)。局部小范圍的微觀氣象過程模型階數(shù)大、建模成本高，且由于其具有強(qiáng)非線性和復(fù)雜系統(tǒng)特性，較小的輸入狀態(tài)與參數(shù)變化也可能導(dǎo)致較大的輸出狀態(tài)變化。在內(nèi)部參數(shù)方面，如熱力、天然氣管網(wǎng)，電力設(shè)備、器件的老化故障模型，涉及多物理場仿真、應(yīng)力分析與健康管理技術(shù)等。在建模中可以利用高斯過程回歸，深度學(xué)習(xí)等新一代人工智能算法，對不同來源的隨機(jī)性與不確定性進(jìn)行建模。相關(guān)物理機(jī)理、領(lǐng)域知識在數(shù)據(jù)驅(qū)動模型中，可以通過正則化網(wǎng)絡(luò)、注意力機(jī)制、拓?fù)鋱D、損失函數(shù)修正項(xiàng)等方式引入，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)驅(qū)動建模的效率與準(zhǔn)確性。2.3

數(shù)字孿生在智能規(guī)劃運(yùn)行中的典型應(yīng)用能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生通過平臺支撐層的大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)、邊緣計算等新一代信息技術(shù)賦能，將規(guī)劃、調(diào)度、控制中的前瞻預(yù)測和在線優(yōu)化決策等問題將與智能技術(shù)深度融合，其中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3個方面。1）能源互聯(lián)網(wǎng)多類型負(fù)荷聯(lián)合預(yù)測。負(fù)荷預(yù)測作為能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計與優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)，其預(yù)測精度直接決定著系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行結(jié)果。但隨著電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)等用戶量激增帶來的海量運(yùn)行數(shù)據(jù)使得精確預(yù)測變得愈發(fā)困難。數(shù)字孿生技術(shù)為能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的多元負(fù)荷預(yù)測提供了新的思路?；跀?shù)字孿生建立負(fù)荷預(yù)測模型，獲得設(shè)備在全生命周期的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)使其在模型中不斷迭代，能夠更好地處理序列性負(fù)荷數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測。提出數(shù)字孿生樓宇型能源互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)系統(tǒng)，并利用海量孿生數(shù)據(jù)在負(fù)荷預(yù)測軟件中驅(qū)動構(gòu)建樓宇用戶負(fù)荷預(yù)測孿生模型，從而實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷需求精準(zhǔn)預(yù)測。針對電力負(fù)荷具有波動性和周期性的問題，采用改進(jìn)門控循環(huán)（gatedrecurrentunit，GRU）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對數(shù)字孿生數(shù)據(jù)反復(fù)迭代，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)字孿生模型特征提取，并用該方法對實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，有效提升了預(yù)測的準(zhǔn)確度和精度。從影響負(fù)荷的多種因素入手，建立考慮多氣象條件的數(shù)字孿生短期負(fù)荷預(yù)測模型，利用改進(jìn)反向傳播（backpropagation，BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提高了短期負(fù)荷預(yù)測精度與收斂速度。2）能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展演化下的規(guī)劃設(shè)計。在傳統(tǒng)的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方法中，針對系統(tǒng)中的源-荷未來發(fā)展的不確定性構(gòu)建的模型較為保守。通常為了保證規(guī)劃設(shè)計滿足發(fā)展需求，可能出現(xiàn)規(guī)劃冗余度高、資源分配過度超前的現(xiàn)象。且對于綜合能源系統(tǒng)中的電-熱-氣-氫系統(tǒng)的源-網(wǎng)-荷-儲設(shè)備的全生命周期能效水平變化及其對系統(tǒng)運(yùn)行的影響建模較為簡單，忽略了多系統(tǒng)間全生命周期的變化耦聯(lián)機(jī)理與影響級聯(lián)放大效應(yīng)。而基于數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建的孿生模型，計及了能源互聯(lián)網(wǎng)全生命周期中各個系統(tǒng)的健康水平演化規(guī)律及全鏈條耦合影響。通過圖計算與多場景并行仿真技術(shù)，生成運(yùn)行遠(yuǎn)景庫，有效提升了應(yīng)對不同規(guī)劃策略下運(yùn)行與收益場景的預(yù)演分析能力。將數(shù)字孿生技術(shù)加入發(fā)展演化視角下的能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計，能夠更加有效地提升規(guī)劃設(shè)計效能。建立一種基于數(shù)字孿生的虛擬電廠系統(tǒng)框架，用戶可基于數(shù)字孿生技術(shù)在虛擬空間規(guī)劃與仿真未來電廠的運(yùn)行狀態(tài)，其運(yùn)行結(jié)果反饋至物理對象從而形成閉環(huán)反饋。3）考慮多重隨機(jī)性的能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行。如3.1節(jié)所述，能源互聯(lián)網(wǎng)中包含由內(nèi)源和外源導(dǎo)致的多重隨機(jī)性與不確定性。在調(diào)度運(yùn)行方面，近年來一次能源的不確定性受到了廣泛關(guān)注，包括煤等傳統(tǒng)化石能源供應(yīng)的不確定性，以及長時間連續(xù)高溫極端天氣導(dǎo)致的水力、風(fēng)能低出力的不確定性等。以近端策略規(guī)劃為代表的無模型深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法可以很好地解決能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行過程中的序貫決策問題。并應(yīng)對馬爾科夫決策過程中狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率因不確定性和隨機(jī)性導(dǎo)致的不可知問題。提出多重隨機(jī)性場景下面向能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行規(guī)則電子化方法，實(shí)現(xiàn)基于知識圖譜的運(yùn)行規(guī)則知識抽取，將離散知識形成可以支撐數(shù)字孿生能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的調(diào)控知識體系，支撐調(diào)控運(yùn)行業(yè)務(wù)場景的自動處置。能源互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生模型，可以作為深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的訓(xùn)練環(huán)境，并通過平臺層與交互層引入外部隨機(jī)變量，支撐強(qiáng)化學(xué)習(xí)智能體在虛擬信息物理空間中學(xué)習(xí)能源互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度決策。通過在線部署基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)智能體的智能調(diào)度員，提升在線能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)化水平。2.4

數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)綜合評價中的典型應(yīng)用基于數(shù)字孿生的能源互聯(lián)網(wǎng)綜合評價系統(tǒng)是數(shù)字孿生技術(shù)在能源行業(yè)的落地實(shí)踐，可通過熵權(quán)法與層次分析法等技術(shù)手段構(gòu)建多層級指標(biāo)體系，其中一級指標(biāo)包括數(shù)字孿生在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的4個重要特征：可視性、可預(yù)見性、可假設(shè)性和可解釋性，各個特征下數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)綜合評價中的典型應(yīng)用如下。1）在基于數(shù)字孿生的能源互聯(lián)網(wǎng)可視性評價體系方面。通過智能交互層的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、3DGIS技術(shù)、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的虛擬映射與能源互聯(lián)網(wǎng)的多源數(shù)據(jù)及多主體模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)全生命周期運(yùn)行態(tài)勢實(shí)時展示。可視性的二級指標(biāo)一般包括5個方面：用戶友好的可視化界面；關(guān)鍵設(shè)施虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)字模型；實(shí)際系統(tǒng)實(shí)時運(yùn)行態(tài)勢跟蹤；孿生模型的運(yùn)行態(tài)勢展示；未來場景的可視化預(yù)演。2）在基于數(shù)字孿生的能源互聯(lián)網(wǎng)可預(yù)見性評價體系方面。能源互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生模型應(yīng)可通過圖計算、多場景并行仿真等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對未來海量可能場景下系統(tǒng)運(yùn)行的多時間尺度預(yù)演，提升對未來演化路徑的可預(yù)見性?？深A(yù)見性的二級指標(biāo)一般包括3個方面：可預(yù)演計算的關(guān)鍵設(shè)備、參數(shù)、系統(tǒng)狀態(tài)量占比；預(yù)演計算的準(zhǔn)確性，包括誤差、置信度區(qū)間等；保證一定準(zhǔn)確性下預(yù)演計算的未來時間長度與時間顆粒度。3）在基于數(shù)字孿生的能源互聯(lián)網(wǎng)可假設(shè)性評價體系方面。國家在“十四五”規(guī)劃中明確提出了建設(shè)韌性城市與堅強(qiáng)局部電網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)也應(yīng)具備韌性和反脆弱性，能夠抵御極端自然災(zāi)害、物理攻擊、網(wǎng)絡(luò)攻擊等“黑天鵝”事件。由于極端事件歷史案例少，強(qiáng)度大，破壞方式具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，只能通過假定極端場景并加以仿真分析驗(yàn)證?；跀?shù)字孿生的能源互聯(lián)網(wǎng)模型應(yīng)具備提供設(shè)定極端運(yùn)行工況的能力，支撐假設(shè)極限場景下的推演計算。可假設(shè)性的二級指標(biāo)一般包括2個方面：孿生模型極端場景下反映系統(tǒng)響應(yīng)能力的完備性；可人為設(shè)定運(yùn)行極限條件的變量占比。4）在基于數(shù)字孿生的能源互聯(lián)網(wǎng)可解釋性評價體系方面。能源互聯(lián)網(wǎng)的孿生模型可以通過各類型場景仿真預(yù)演、運(yùn)行狀態(tài)模擬、全生命周期加速分析等流程提供全鏈條影響機(jī)理分析，進(jìn)而彌補(bǔ)數(shù)據(jù)驅(qū)動模型的黑箱問題，讓用戶能夠從實(shí)際物理系統(tǒng)的虛擬映射上了解各類事件場景未來發(fā)展演化的合理解釋。可解釋性的二級指標(biāo)一般包括2個方面：分析解釋結(jié)果的可信性、可靠性；物理模型的完善度。03數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的難點(diǎn)在能源互聯(lián)網(wǎng)中廣泛使用數(shù)字孿生技術(shù)還存在著許多特性問題有待解決。本章主要從監(jiān)測分析、模型構(gòu)建、規(guī)劃運(yùn)行以及綜合評價4個方面的應(yīng)用難點(diǎn)進(jìn)行闡述，之后對數(shù)字孿生技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的難點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)提煉，最后針對當(dāng)前所存在的難點(diǎn)問題給出建議對策。3.1

數(shù)字孿生在監(jiān)測分析中的應(yīng)用難點(diǎn)數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測分析過程中的應(yīng)用難點(diǎn)如圖4所示。圖4

數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測分析中的難點(diǎn)

Fig.4

ApplicationdifficultiesofdigitaltwininenergyInternetmonitoringandanalysis

1）受不確定性因素影響量測數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)對比分析難度大。數(shù)據(jù)采集面臨的一個關(guān)鍵問題是如何將能源互聯(lián)網(wǎng)的量測數(shù)據(jù)與數(shù)字孿生模型仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比與分析。由于量測設(shè)備的精度誤差、環(huán)境因素以及能源互聯(lián)網(wǎng)的分布式能源、可接入負(fù)荷等隨機(jī)性因素，量測數(shù)據(jù)具有靈活性和隨機(jī)性。同時，數(shù)字孿生的仿真輸出結(jié)果也同樣具有隨機(jī)性。因此，多維隨機(jī)變量的對比問題屬于數(shù)學(xué)復(fù)雜概率分布的求解問題，目前仍是數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集中需要解決的綜合技術(shù)問題。2）不同量測設(shè)備數(shù)據(jù)采集的一致性較難統(tǒng)一。能源互聯(lián)網(wǎng)中各種能源的生產(chǎn)、輸送、消耗過程涉及大量的數(shù)據(jù)采集和傳輸，各種量測裝置測得的數(shù)據(jù)有不同的尺度、采集周期以及計量單位，這導(dǎo)致不同數(shù)據(jù)之間無法融合，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集的尺度及計量單位的一致性問題、數(shù)據(jù)采集參數(shù)及格式的一致性問題、數(shù)據(jù)采集周期的一致性問題。3）數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與傳輸?shù)陌踩噪y以保障。能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生屬于信息-物理耦合系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性提出一定要求。但在實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸過程中，存在數(shù)據(jù)丟失或傳輸網(wǎng)絡(luò)安全漏洞的問題，因此容易受到外界的攻擊從而影響信息與系統(tǒng)之間的交互。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍的擴(kuò)大，大數(shù)據(jù)處理對信息安全提出更高的要求，數(shù)字孿生技術(shù)面臨著更大的挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性能以保護(hù)用戶隱私，保障用戶與系統(tǒng)的安全雙向交互。自動機(jī)器學(xué)習(xí)能夠自動獲取所需要的數(shù)據(jù)，通過與電力系統(tǒng)仿真環(huán)境或數(shù)字孿生系統(tǒng)進(jìn)行交互，自動收集、合成特定任務(wù)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)集，并實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)自動預(yù)處理，減少或消除數(shù)據(jù)錯誤。3.2

數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)模型構(gòu)建中的應(yīng)用難點(diǎn)數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)模型構(gòu)建過程中的應(yīng)用難點(diǎn)如圖5所示。圖5

數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)模型構(gòu)建中的難點(diǎn)

Fig.5

ApplicationdifficultiesofdigitaltwinsinconstructionofenergyInternetmodel

1）數(shù)字孿生模型準(zhǔn)確率與計算效率之間的矛盾難以平衡。利用數(shù)字孿生對能源互聯(lián)網(wǎng)物理實(shí)體構(gòu)建精準(zhǔn)模型是對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行智能決策的核心。但能源互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是多層耦合的非線性系統(tǒng)，由于電力網(wǎng)、熱（冷）網(wǎng)和燃?xì)饩W(wǎng)的時間尺度不同且誤差精度不同，使數(shù)字孿生模型的構(gòu)建需要在多能源的耦合問題上尋求多顆粒度切換與集成復(fù)雜度之間的動態(tài)平衡。同時，隨著能源互聯(lián)網(wǎng)各種新型設(shè)備的接入，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和運(yùn)行方式更加復(fù)雜，數(shù)字孿生模型在精細(xì)化的同時會帶來復(fù)雜的求解計算問題。如何平衡能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)字孿生模型的精確度與復(fù)雜度之間的矛盾是目前的難點(diǎn)。2）數(shù)字孿生模型自主演化機(jī)制復(fù)雜多樣?，F(xiàn)實(shí)世界中的能源互聯(lián)網(wǎng)處在實(shí)時變化中，其動態(tài)特性與變化特點(diǎn)體現(xiàn)在量測數(shù)據(jù)中。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的模型具有很大的靈活性，其要求數(shù)字孿生必須根據(jù)運(yùn)行條件和運(yùn)行環(huán)境的不同對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)刻畫，但由于多能源系統(tǒng)的復(fù)雜性，通過運(yùn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動逆向構(gòu)建數(shù)字孿生模型屬于高維數(shù)學(xué)問題的逆向求解問題，具有很大的挑戰(zhàn)性。同時，能源互聯(lián)網(wǎng)的時變特性要求數(shù)字孿生模型能夠?qū)崿F(xiàn)自主演化，但機(jī)理模型無法反映設(shè)備運(yùn)行過程中運(yùn)行狀態(tài)改變導(dǎo)致的不確定性問題對設(shè)備的影響，而數(shù)據(jù)驅(qū)動模型以機(jī)理模型的運(yùn)行參數(shù)作為先驗(yàn)知識，可解釋性較差，目前無法根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)動態(tài)更新。3）難以準(zhǔn)確刻畫外界復(fù)雜環(huán)境因素對數(shù)字孿生系統(tǒng)的影響。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)時刻受周圍環(huán)境及需求側(cè)負(fù)荷類型的影響，環(huán)境條件對系統(tǒng)的影響機(jī)理復(fù)雜，且能源互聯(lián)網(wǎng)中的電負(fù)荷、冷熱負(fù)荷、氣負(fù)荷屬于多維度、多時間尺度的綜合負(fù)荷，難以用數(shù)學(xué)公式對關(guān)鍵因素具象表達(dá)。能源互聯(lián)網(wǎng)各子系統(tǒng)之間依靠耦合關(guān)系相互影響，目前對耦合設(shè)備建模主要基于機(jī)理方法實(shí)現(xiàn)，當(dāng)耦合設(shè)備運(yùn)行條件改變時其無法反映對設(shè)備的影響。3.3

數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行中的應(yīng)用難點(diǎn)數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行過程中的應(yīng)用難點(diǎn)如圖6所示。圖6

數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行中的難點(diǎn)

Fig.6

ApplicationdifficultiesofdigitaltwininenergyInternetplanningandoperation

1）多系統(tǒng)聯(lián)合規(guī)劃設(shè)計存在高度耦合性。能源互聯(lián)網(wǎng)中包含電、熱（冷）、氣、氫等各類型非線性子能源系統(tǒng)且相互耦合。隨著各種新型設(shè)備的接入，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和運(yùn)行方式更加復(fù)雜，規(guī)劃問題本質(zhì)上是多層耦合的非線性問題，需要在多能源的耦合問題上尋求動態(tài)平衡。如何在數(shù)字孿生模型中合理忽略或簡化非線性特性，如何對多能源系統(tǒng)進(jìn)行解耦，進(jìn)而獲得近似線性化模型，使得所求結(jié)果接近原始問題的最優(yōu)解還面臨著一定的挑戰(zhàn)。2）規(guī)劃與運(yùn)行受多重不確定性因素影響。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由于不同形式能源之間相互耦合導(dǎo)致運(yùn)行場景復(fù)雜多變，同時受到來自源、荷兩側(cè)的多時間尺度與空間范圍上的多重隨機(jī)性影響，其規(guī)劃與運(yùn)行是一個存在大量不確定性、不可量化因素的多目標(biāo)優(yōu)化問題。如何利用數(shù)字孿生技術(shù)對能源互聯(lián)網(wǎng)模型在受多重不確定性影響下進(jìn)行演化分析，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和長時間的規(guī)劃有效性是目前的研究重點(diǎn)。3）規(guī)劃與運(yùn)行的邊界條件難以確定。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行指的是對系統(tǒng)整體或各區(qū)域中的運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行策略的設(shè)計和控制。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的模型具有很大的靈活性，要求數(shù)字孿生必須能夠根據(jù)運(yùn)行條件和運(yùn)行環(huán)境的不同對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)刻畫，但現(xiàn)實(shí)世界中的能源互聯(lián)網(wǎng)處在實(shí)時變化中，其動態(tài)特性與變化特點(diǎn)蘊(yùn)含在運(yùn)行數(shù)據(jù)中。對于在真實(shí)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)中無法直接獲取的環(huán)節(jié)，需要通過關(guān)鍵量測數(shù)據(jù)和有價值的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)對系統(tǒng)建立數(shù)字孿生鏡像模型的邊界條件，如何通過有限的有價值數(shù)據(jù)構(gòu)建邊界是當(dāng)前面臨的問題。3.4

數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)綜合評價中的應(yīng)用難點(diǎn)數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)綜合評價過程中的應(yīng)用難點(diǎn)如圖7所示。圖7

數(shù)字孿生在能源互聯(lián)網(wǎng)綜合評價中的難點(diǎn)

Fig.7

ApplicationdifficultiesofdigitaltwinincomprehensiveevaluationofenergyInternet1）數(shù)字孿生對能源互聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜動態(tài)變化過程評價困難。當(dāng)前能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備眾多，且存在信息多源、狀態(tài)評價困難、故障維護(hù)復(fù)雜等難點(diǎn)。能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生系統(tǒng)通過對可觀測信息的采集能夠構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生多維動態(tài)模型，實(shí)現(xiàn)物理對象在虛擬空間的鏡像映射。然而，數(shù)字孿生中接入的狀態(tài)評價與故障診斷技術(shù)、知識規(guī)范與融合技術(shù)、圖譜構(gòu)建與認(rèn)知推理技術(shù)多是通過數(shù)據(jù)模型進(jìn)行評估，面對能源互聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備運(yùn)行的動態(tài)變化過程，多層次地刻畫設(shè)備在不同環(huán)境下的老化過程、決策者的運(yùn)維行為以及與環(huán)境交互產(chǎn)生的復(fù)雜演變過程仍存在較大困難。2）基于數(shù)字孿生的能源互聯(lián)網(wǎng)評價指標(biāo)體系