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本書圍繞新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生技術與實踐展開編寫，從核心邏輯到關鍵技術，圖文結(jié)合，在分析數(shù)字孿生基本概念的基礎上，對電力數(shù)字孿生的技術體系進行了講解，詳細闡述了數(shù)字孿生在新能源發(fā)電預測、設備狀態(tài)評估和故障診斷、電力系統(tǒng)高保真仿真分析中的應用，并結(jié)合典型案例為具體工作的開展提供可行性參考，為讀者完整呈現(xiàn)新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生技術的認知探索與實踐總結(jié)。
本書可供從事能源領域系統(tǒng)態(tài)勢感知相關工作的人員，以及數(shù)據(jù)技術、數(shù)據(jù)科學領域的研究人員閱讀參考。

《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出：加快推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，培育壯大人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計算、網(wǎng)絡安全等新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)。數(shù)字孿生技術契合了我國以新型技術為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能的戰(zhàn)略需求，成為應對當前百年未有之大變局的關鍵使能技術。近年來，數(shù)字孿生在智能制造、航天、軍事等領域得到了快速發(fā)展和落地應用。
數(shù)字孿生與電網(wǎng)的深化融合，將有效推動電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智慧化發(fā)展進程，助力電網(wǎng)的技術創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型發(fā)展。由于電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)存在比較大的差異，如何通過數(shù)字化手段實現(xiàn)電網(wǎng)一張圖，有效利用海量電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、設備監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時融合外界環(huán)境數(shù)據(jù)、災害數(shù)據(jù)，為大電網(wǎng)安全運行提供強有力的支撐，助力電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為當前電力行業(yè)研究的重點方向之一。
在此背景下，江蘇省電力試驗研究院有限公司組織電力行業(yè)的專家，編寫了本書，圍繞新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生技術及實踐，充分展示電力行業(yè)關于數(shù)字孿生技術與實踐研究的最新成果和前沿進展，通過提綱挈領、抽絲剝繭，梳理出新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生技術的核心邏輯、關鍵技術和實現(xiàn)路徑，為新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生從業(yè)者提供可參考的技術架構(gòu)與實踐案例。
本書內(nèi)容全面，邏輯清晰，對新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生技術理論與實踐應用進行了專業(yè)性、系統(tǒng)性的解析、研究和探索。全書共6章：第1章詳述數(shù)字孿生的內(nèi)涵與發(fā)展、應用價值，進而闡述數(shù)字孿生對新型電力系統(tǒng)的支撐作用；第2章結(jié)合數(shù)字孿生的典型特征與體系架構(gòu)闡述數(shù)字孿生關鍵技術和電力系統(tǒng)數(shù)字孿生關鍵應用技術；第3章基于數(shù)字孿生的風電功率精準預測方法和基于數(shù)字孿生的光伏功率精準預測方法，介紹數(shù)字孿生在新能源發(fā)電預測中的應用；第4章介紹數(shù)字孿生在輸變電設備狀態(tài)評估和故障診斷中的應用，包括數(shù)字孿生技術在輸電線路狀態(tài)評估和故障診斷、變壓器多物理場仿真和故障診斷、風電機組設備故障診斷、光伏設備故障診斷、電化學儲能SoC和SoH評估等方面的應用；第5章從基于數(shù)字孿生的配電系統(tǒng)高保真仿真、基于數(shù)字孿生的輸電系統(tǒng)高保真仿真、基于數(shù)字孿生的電力系統(tǒng)在線實時仿真三個方面介紹數(shù)字孿生在電力系統(tǒng)高保真仿真分析中的應用；第6章廣泛收集電力數(shù)字孿生國內(nèi)外工程實踐案例，提供典型經(jīng)驗的指導借鑒。
在數(shù)字時代的大背景下，數(shù)實融合發(fā)展不斷深入，數(shù)字孿生作為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化核心技術之一，其在電力行業(yè)的大規(guī)模應用還處于起步階段。本書雖然經(jīng)過編寫組認真調(diào)研、編寫、修訂和審核，但限于水平，錯漏之處在所難免，懇請讀者批評指正并提出寶貴意見和建議。

概述/
11數(shù)字孿生的內(nèi)涵與發(fā)展/
111數(shù)字孿生定義/
112數(shù)字孿生發(fā)展歷程/
113數(shù)字孿生發(fā)展趨勢/
12數(shù)字孿生的應用價值/
121制造業(yè)中的數(shù)字孿生應用/
122能源行業(yè)中的數(shù)字孿生應用/
123交通運輸領域中的數(shù)字孿生應用/
124醫(yī)療健康領域中的數(shù)字孿生應用/
13數(shù)字孿生對新型電力系統(tǒng)的支撐作用/
131智能調(diào)度與優(yōu)化/
132新能源接入與并網(wǎng)運行/
133電網(wǎng)安全與穩(wěn)定/
134電力設備預測性維護與故障診斷/
135微電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展支持/
136智能電表與用電信息管理/
137電力系統(tǒng)規(guī)劃與優(yōu)化/
138電動汽車充電設施與能源管理/
數(shù)字孿生技術體系/
21數(shù)字孿生的典型特征與體系架構(gòu)/
211數(shù)字孿生典型特征/
212數(shù)字孿生體系架構(gòu)/
22數(shù)字孿生關鍵技術/
221物聯(lián)網(wǎng)/
222云計算與邊緣計算/
223大數(shù)據(jù)與人工智能/
224建模技術/
225仿真技術/
226可視化技術/
23電力系統(tǒng)數(shù)字孿生關鍵應用技術/
231電力系統(tǒng)及其運行環(huán)境的感知技術/
232數(shù)據(jù)的傳輸與存儲/
233建模技術多物理場仿真/
234可視化技術/
235數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡安全技術/
數(shù)字孿生在新能源發(fā)電預測中的應用/
31基于數(shù)字孿生的風電功率預測/
311面向風電功率預測的感知技術和數(shù)據(jù)技術/
312基于機器學習的風電場功率預測建模技術/
313具有演化能力的風電場功率預測建模技術/
32基于數(shù)字孿生的光伏功率預測/
321面向光伏功率預測的感知技術和數(shù)據(jù)
技術/
322基于深度學習和遷移學習的光伏功率預測
建模技術/
323預測模型演化和自學習方法/
數(shù)字孿生在輸變電設備狀態(tài)評估和
故障診斷中的應用/
41輸電線路數(shù)字孿生仿真與故障診斷/
411輸電線路數(shù)字孿生仿真/
412輸電線路故障診斷/
413基于數(shù)字孿生技術的輸電線路仿真與故障
預警應用案例/
42變壓器多物理場數(shù)字孿生仿真和故障診斷/
421變壓器多物理場仿真及耦合分析/
422基于數(shù)字孿生的變壓器故障預測技術/
423數(shù)字孿生技術在變壓器應用中面臨的挑戰(zhàn)
以及發(fā)展前景/
43風電機組設備故障診斷/
431風電機組部件故障對風電出力的影響/
432基于風電出力的部件故障檢測/
433風電部件故障實時識別技術/
44光伏設備故障診斷/
441光伏部件故障對光伏出力的影響/
442基于光伏出力的部件故障檢測/
443光伏部件故障指紋/
444光伏部件故障實時識別技術/
45基于數(shù)字孿生的電化學儲能電站智慧運維/
451數(shù)字孿生技術在儲能領域的應用/
452儲能數(shù)字孿生數(shù)據(jù)架構(gòu)/
453基于數(shù)字孿生的電池運維/
454儲能數(shù)字孿生應用示例/
455儲能電站數(shù)字孿生應用挑戰(zhàn)/
數(shù)字孿生在電力系統(tǒng)高保真分析中的應用/
51基于數(shù)字孿生的配電系統(tǒng)高保真仿真/
511配電系統(tǒng)動態(tài)全過程數(shù)值仿真方法/
512配電系統(tǒng)動態(tài)全過程仿真加速技術/
513配電系統(tǒng)動態(tài)-電磁混合仿真/
52基于數(shù)字孿生的輸電系統(tǒng)高保真仿真/
521直流輸電換流站高保真仿真方法/
522大規(guī)模新型電力系統(tǒng)解耦與并行仿真
方法/
53基于數(shù)字孿生的電力系統(tǒng)在線實時仿真/
531電力系統(tǒng)實時仿真硬件平臺/
532電力系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真/
533分布式發(fā)電集群實時仿真與測試平臺/
電力數(shù)字孿生國內(nèi)外工程實踐/
61新加坡國家電網(wǎng)數(shù)字孿生/
611項目介紹/
612實施方案/
613實施效果/
62美國AEP的輸電網(wǎng)數(shù)字孿生/
621項目介紹/
622實施方案/
623實施效果/
63GE的電廠數(shù)字孿生/
631項目介紹/
632實施方案/
633功能和效益/
64華能集團海上風電數(shù)字孿生/
641項目介紹/
642實施方案/
643功能和效益/
65雄安新區(qū)變電站數(shù)字孿生/
651項目介紹/
652實施方案/
653功能和效益/
66上海浦東變電站數(shù)字孿生/
661項目介紹/
662實施方案/
663功能和效益/
67南方電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲數(shù)字孿生/
671項目介紹/
672實施方案/
673功能和效益/
參考文獻/

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