新型電力系統建設加速推進(jìn)，對電網(wǎng)的功能形態(tài)、技術(shù)支撐和價(jià)值創(chuàng )造都提出了新的要求。加快數字電網(wǎng)建設、推動(dòng)傳統電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉型升級的步伐正不斷加速。

　　在國家能源局組織發(fā)布的《新型電力系統藍皮書(shū)》中指出：智慧融合是構建新型電力系統的必然要求。新型電力系統以數字信息技術(shù)為重要驅動(dòng)，呈現數字、物理和社會(huì )系統深度融合的特點(diǎn)。在國務(wù)院印發(fā)的《數字中國建設整體布局規劃》中也指出，為進(jìn)一步貫徹落實(shí)數字中國建設、新型能源體系建設等國家戰略部署，推動(dòng)能源綠色清潔低碳轉型，數字電網(wǎng)建設將成為有效支撐新型電力系統構建的核心。

　　在這一進(jìn)程中，電網(wǎng)作為能源轉換利用和輸送配置的樞紐平臺，是新型能源體系的核心環(huán)節。作為復雜的系統工程，新型能源體系建設面臨安全、經(jīng)濟和綠色“不可能三角”的挑戰，正迫切需要加快數字電網(wǎng)建設。以數字孿生為代表的先進(jìn)技術(shù)將在數字空間計算推演最優(yōu)解，從而以更加經(jīng)濟、高效的方式提升電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲資源優(yōu)化配置和新能源消納能力，進(jìn)一步服務(wù)新型能源體系建設，助力能源清潔低碳轉型。

　　虛實(shí)融合：ETAP全新數字孿生平臺應運而生

　　加快數字電網(wǎng)建設的進(jìn)程，以及數字、物理和社會(huì )系統深度融合的要求，無(wú)疑為長(cháng)于“虛實(shí)融合”的數字孿生技術(shù)和應用打開(kāi)了電力系統廣闊的應用空間。對此，施耐德電氣能源管理中壓業(yè)務(wù)戰略與行業(yè)拓展副總裁薛毅就指出，之所以要通過(guò)數字孿生構建數字電網(wǎng)，在物理空間的實(shí)體電網(wǎng)和數字空間的虛擬電網(wǎng)之間建立完全映射，其目的在于依托強大算力、數力和智力，實(shí)現源網(wǎng)荷儲各環(huán)節的精準反映、全域計算、深度協(xié)同。

　　正是在這一需求背景下，施耐德電氣在2023年創(chuàng )新峰會(huì )上，重磅發(fā)布了ETAP全新電氣系統數字孿生平臺。這一平臺將能源管理和工程解決方案的全球領(lǐng)導者ETAP與ALPI、IGE+XAO集團、BIMElectric的系列軟件解決方案深度整合，打造一站式能源管理平臺，為電氣系統從設計、建造、運營(yíng)到維護的全生命周期不同階段搭建虛擬模型并提供全面分析。通過(guò)系統整合后，平臺交付給客戶(hù)的將是一個(gè)包括單線(xiàn)圖、模型、潮流仿真、保護計算、新能源并網(wǎng)計算等的一個(gè)電力系統仿真系統或實(shí)時(shí)系統。

2023年施耐德電氣創(chuàng )新峰會(huì )發(fā)布ETAP全新電氣系統數字孿生平臺

　　合縱連橫，“盤(pán)活”未來(lái)電網(wǎng)價(jià)值鏈

　　推出這一平臺的一項重大意義是，它將真正從實(shí)質(zhì)上“盤(pán)活”未來(lái)電網(wǎng)的整個(gè)價(jià)值鏈。這是因為，未來(lái)電網(wǎng)的構建是一項系統性的工程，設計院、電力總包、盤(pán)廠(chǎng)、安裝公司、運營(yíng)、電氣負責人以及終端用戶(hù)等不同群體均參與其中。要讓未來(lái)電網(wǎng)中的數據發(fā)揮最大價(jià)值，真正實(shí)現深度協(xié)同和智慧互動(dòng)，那么不僅要為各個(gè)群體提供對應其多樣化需求的解決方案，還要保障全生命周期各個(gè)環(huán)節之間的數據和信息流暢通無(wú)阻，在整個(gè)價(jià)值鏈中充分發(fā)揮作用。

　　在這方面，ETAP全新電氣系統數字孿生平臺猶如一只“萬(wàn)能工具箱”，可以為從規劃設計、安裝調試到運營(yíng)維護的各階段提供數字化賦能的解決方案，并保障數據驅動(dòng)的價(jià)值在各個(gè)環(huán)節之間得到傳導。

　　例如，在構建未來(lái)電網(wǎng)的早期階段，設計院等單位會(huì )對電氣系統進(jìn)行規劃、建模、細節設計和分析。ETAP設計組件可以為用戶(hù)提供以模型驅動(dòng)來(lái)進(jìn)行電氣電路仿真和深入分析的電氣密集型應用設計方案，在同一用戶(hù)界面上創(chuàng )建、配置、定制及管理低壓和高壓應用，以及直流和交流輸電系統。在中間的安裝調試階段，盤(pán)廠(chǎng)及安裝商需要開(kāi)發(fā)并調試包含復雜工藝流程和技術(shù)細節的電氣控制面板。SEEElectrical系列軟件產(chǎn)品可提供全套工具，用于創(chuàng )建布線(xiàn)圖、設計3D面板和管理工作流程。在運營(yíng)維護階段，對于運營(yíng)商和最終用戶(hù)來(lái)說(shuō)，ETAPRealTime解決方案則提供了包含SCADA系統和ADMS解決方案在內的豐富工具軟件，便于用戶(hù)對電氣裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，并幫助操作員快速上手。

　　施耐德主張對未來(lái)電網(wǎng)，ETAP全新電氣系統數字孿生平臺不僅能夠從時(shí)序維度上，打通電氣項目全生命周期的數據價(jià)值鏈。還能夠在空間維度上滿(mǎn)足未來(lái)電網(wǎng)在電源側、電網(wǎng)側以及用戶(hù)側的需求。

　　例如針對電源側需求，可以依托ETAP平臺的核心功能，基于地理信息系統和氣象模型提升電網(wǎng)氣象服務(wù)能力，助力新能源發(fā)電廠(chǎng)精準預測發(fā)電出力情況。而針對用戶(hù)側未來(lái)將不斷涌現的廣大能源“產(chǎn)消者”，ETAP平臺則可以幫助用電企業(yè)就地實(shí)現更多綠電消納，降低單位度電成本，同時(shí)為生產(chǎn)用電的可靠性和連續性帶來(lái)更好的保障。更重要的，則是通過(guò)數據的打通，為更高級的分析、預測等功能提供支持，實(shí)現源網(wǎng)荷儲各個(gè)環(huán)節的高效互動(dòng)，以及系統調節功能的持續加強。

ETAP電氣系統數字孿生平臺亮相2023年國際數字能源展

　　“數字原生”疊加“數字孿生”

　　千尺高樓，起于壘土。驅動(dòng)未來(lái)電網(wǎng)價(jià)值鏈的數據從何而來(lái)？這則來(lái)源于施耐德電氣“數字原生”疊加“數字孿生”的前瞻性布局。

　　其中，數字原生是指產(chǎn)品在設計之初，就充分考慮到了在數字化應用環(huán)境下的互聯(lián)互通等要求。隨著(zhù)越來(lái)越多互聯(lián)互通的產(chǎn)品融入電網(wǎng)系統，海量的數據也由此產(chǎn)生。在未來(lái)電網(wǎng)系統中，這些數字原生的智能電力設備可以化身為采集和傳輸海量數據的一個(gè)個(gè)智能節點(diǎn)，實(shí)現以數據為驅動(dòng)的能源高質(zhì)量管理。

　　而數字孿生，則是隨著(zhù)大數據，算法模型，AI等新技術(shù)愈發(fā)成熟，以海量數據為基礎，形成硬件和軟件在實(shí)體和虛擬里的相互映射，實(shí)現實(shí)體電網(wǎng)在“時(shí)間-空間-狀態(tài)”多維度、多時(shí)態(tài)的精準實(shí)時(shí)映射和計算推演，成為電網(wǎng)數字空間的重要載體和引擎。

　　在時(shí)間維度上，數字孿生可以支持在運行態(tài)基礎上拓展規劃態(tài)、建設態(tài)，實(shí)現電網(wǎng)多時(shí)態(tài)演進(jìn)變化和歷史回溯能力；此外，數字孿生還可以準確描述電網(wǎng)潮流分布、電網(wǎng)運行狀態(tài)、設備本體狀態(tài)等信息，支持對未來(lái)運行狀態(tài)的推演。最后，數字孿生還可以充分結合人工智能等數字技術(shù)，支撐新能源消納、電網(wǎng)穩定運行、電力市場(chǎng)交易、設備主動(dòng)運維等典型場(chǎng)景，打造數據和機理混合驅動(dòng)的計算推演服務(wù)，支撐業(yè)務(wù)數字空間開(kāi)展分析決策。

　　從“數字原生”到“數字孿生”，施耐德電氣已經(jīng)鋪就了一條不光能夠打造未來(lái)電網(wǎng)智慧基礎，更能夠有效“盤(pán)活”未來(lái)電網(wǎng)價(jià)值鏈的創(chuàng )新路徑。在6月29日-7月2日深圳舉辦的2023年全球數字能源展上，施耐德電氣也在現場(chǎng)展示了面向“未來(lái)電網(wǎng)”的覆蓋項目全生命周期的創(chuàng )新解決方案。

　　在現場(chǎng)，除了ETAP全新電氣系統數字孿生平臺之外，綠色可持續的無(wú)六氟化硫（SF6-free）中壓開(kāi)關(guān)設備、采用數字原生設計的新一代中壓智能真空斷路器EvoPacT？HVX、施耐德電氣直流系統DC？Systems及全新一代直流配電系列等產(chǎn)品也一并亮相，彰顯出施耐德電氣對新趨勢、新需求的深刻洞察。相信伴隨著(zhù)技術(shù)的更新迭代，施耐德電氣的創(chuàng )新路徑還將繼續延伸，為未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展不斷帶來(lái)新的動(dòng)力。