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未来电力系统数字孪生:迈向标准架构的愿景

系统与控制 2025-03-19 v4 系统与控制

摘要

能源行业的数字化转型带来了相互依赖的通信和能源基础设施,加强了物理世界与数字世界之间的联系。数字孪生(DT)是实现这一目标的关键概念。本文首先讨论了DT概念在各种工程应用中的演变,然后聚焦于电力系统领域。通过回顾不同的定义和应用,作者提出了专门针对电力系统的DT新定义。基于所提出的定义以及与配电系统运营商、能源交易商和市政当局的广泛讨论和咨询,作者提出了一个标准DT生态系统架构的愿景,该架构提供超越实时更新的服务,并能无缝集成到现有的输电和配电系统运营商流程中,同时基于系统之系统的观点与微电网和本地能源社区等概念相协调。作者还讨论了将电力系统DT集成到系统生命周期各个阶段(如长期规划)的愿景,强调了仍需解决的挑战,如管理测量和模型误差以及不确定性传播。最后,作者提出了人工智能和机器学习如何增强所提出架构中多个电力系统DT模块的愿景。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.02568,
  title  = {On future power system digital twins: A vision towards a standard architecture},
  author = {Wouter Zomerdijk and Peter Palensky and Tarek AlSkaif and Pedro P. Vergara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.02568},
  year   = {2025}
}

备注

This version of the paper has been accepted for publication in a journal