为什么要写《数字孪生电网白皮书》？

导读：工业4.0研究院持续推进“数字孪生+”战略，计划于2021年7月29日举办“数字孪生电网白皮书发布会”，现场可以领取《数字孪生电网白皮书》，了解数字孪生电网最新研究成果和典型案例。

距离上一次工业革命已经过去了50年，按照技术革命周期规律，目前全球正处于第四次工业革命发展的初期。数字孪生体是第四次工业革命的通用目的技术，各个国家相继发展国家战略，加速其产业化发展。我国于2020年提出了“数字孪生创新计划”，体现了我国对未来产业的关注，展现了我国高瞻远瞩的战略布局。

工业4.0研究院作为面向第四次工业革命的独立研究机构，长期关注具有颠覆性意义的技术和应用，自2015年开始系统研究数字孪生体以来，已经形成了完整的理论体系。为了加快数字孪生体产业发展，工业4.0研究院在2020年底启动了“数字孪生+”战略，开始跟行业场景紧密结合。

秉承理论结合实际的理念，工业4.0研究院已经在城市、汽车、国防、电网、矿山和石化等领域，与具有创新能力的领先企业建立“数字孪生XX联合实验室”，通过发布《数字孪生XX白皮书》和建立开源社区，加速推进数字孪生体往行业纵深发展。

作为典型的资产类应用场景，电网行业引入数字孪生体技术符合《数字孪生体》一书“降维策略实施指南”要求，它有助于降低研发的难度和强度，更好满足行业建设质量标准要求。通过跟数字孪生体联盟成员企业合作，工业4.0研究院率先编写了《数字孪生电网白皮书》（简称“本白皮书”），为数字孪生电网理论研究作出应有之贡献，同时为该领域的探索者提供展示的机会。

经过去10多年高速发展，电网行业的信息化程度较高，已经能够满足管理信息化的需要，但这还是数字化转型的一个部分，因为管理信息化具有高维度和（数据）颗粒度大的特点，这对精细化甚至于精准化管理来讲，面临应用难度高和效果不足的挑战。

电网行业最近几年不断引入数字孪生体技术，总体效果并不理想，其本质原因是没有深入到设备系统层，传统的信息化方法难以在生产现场应用，人还是生产系统的主要角色。为了解决这个问题，应引入新的概念体系，重构传统的技术手段和实践方式，数字孪生电网是一个较好符合需要的新方法。

《数字孪生电网白皮书》提出，

“数字孪生电网是基于数字孪生基础设施的电网数字化转型方法，通过在数字空间建设电网、环境、人员和业务四要素，实现数据驱动的全局、全生命周期的数字孪生体，从而达到不断改善的应用目的。”

本白皮书设计了数字孪生电网参考架构，展现了数字孪生基础设施、数字孪生体平台和数字孪生体应用三个层面的建设指引。跟其他类似的参考架构不同，数字孪生电网参考架构采用了开放体系，可以实现“建设-运行-优化”的闭环优化，这正是数字孪生体的潜力所在。

针对数字孪生电网可持续改进特征，工业4.0研究院还提出了从1.0到3.0的演进路径，预计经过10年左右的时间，数字孪生电网将实现全局和全生命周期生产运行需要，达到源网荷储一体化等管理目标。

为了加速数字孪生体产业的专业化分工和发展，本白皮书专门开辟了“数字孪生电网开源社区”章节，对数字孪生化、资产管理、物联网、GIS系统、5G模组和数字孪生大脑等六大开源模块做了介绍。

在本白皮书最后一部分，呈现了多个数字孪生电网典型案例，代表了数字孪生体联盟成员的领先企业勇于探索和实践的成就。除此之外，为了展现数字孪生体联盟成员的创新活力，还精选了部分成员提供的解决方案名单，以便读者从中获得相关专业服务。

万丈高楼平地起，数字孪生电网有不少理论和技术上的挑战，这需要大家共同努力。本白皮书只是一个开始，数字孪生体联盟将继续推进相关工作，争取把研究工作、案例分析和应用场景等做好，切实帮助电力企业实现数字化转型目标。

* 本文来自《数字孪生电网白皮书》摘要。