一、研究目标
面向新型电力系统建设和能源行业数字化转型需求,聚焦电力工业数字孪生核心方向,重点服务于电网、发电企业及相关能源运行主体。依托数字孪生技术,整合电力系统多源数据,构建基于数字孪生的电力系统协同感知、优化运行与智能决策体系,结合相关前端可视化与后端支撑技术,提升电力系统运行效率、调节灵活性与安全保障能力,实现能源生产与利用过程的精细化管理、成本优化控制和低碳高效运行。
二、研究内容
研究围绕电力工业发电侧及系统运行中的实际需求,以数字孪生技术为核心,开展电力系统多源数据采集与融合、数字孪生建模、基于孪生模型的系统优化运行、智能调度与控制、能效评估及低碳运行分析等研究。结合大数据、人工智能、先进优化算法,依托前后端分离架构及相关可视化、数据处理技术,建立适用于电厂及电力系统场景的数字孪生运行模型,提升系统在复杂工况下的预测、调度和控制能力,为电力工业生产组织与运行管理提供核心技术支撑。

三、研究亮点
以电力工业数字孪生技术为核心,深入研究并开发基于孪生模型的理论发电量计算、电量损失分解、设备故障诊断及健康度评价技术,可有效帮助电力电站(光伏、风电等)及时发现设备发电低效及故障问题,提升电站运行效率与可靠性。依托云边协同架构及前后端分离技术思路,实现数字孪生系统的分级部署、海量电力数据接入,结合可视化技术实现分析诊断结果的直观呈现,为电力电站运维管理提供科学决策依据,凸显数字孪生技术在电力工业场景的落地价值。
四、研究成果
近年来,围绕电力工业数字孪生核心技术,在孪生建模分析、基于孪生模型的运行优化、调度控制、能效提升及低碳运行等方面取得了一系列研究成果,形成了较为系统的理论方法与技术体系。相关成果可广泛应用于火电厂、风力发电系统、光伏电站等电力工业场景,支撑各类电力设备运行状态监测、故障诊断及区域能源协同运行,为发电企业提升运行效率、降低综合成本、增强调节能力提供数字孪生技术支撑。
五、研究装置
依托电力工业数字孪生相关实验平台、能源数据监测与分析平台、智能调度仿真平台及相关测试环境,结合前后端分离技术架构,开展电力系统数字孪生建模、运行模拟与控制验证研究。平台能够支撑面向电厂及各类电力运行场景的数字孪生关键技术研发、方案验证与成果转化,为电力工业数字孪生领域的科研创新和行业服务提供坚实基础条件。
