随着电厂精细化、智能化管理要求的不断提高，现有信息化系统已不能满足传统电厂管理需要，因此深度融合应用数字孪生、大数据、云计算等新一代信息技术的“电厂数字孪生”概念出现，能够很好的解决传统电厂的管理问题，助力电厂数字化转型升级。

1、传统电厂存在的管理问题

一是业务覆盖不全，系统不横向连接，数据利用率低，数据挖掘分析不足;二是生产、经营、燃料等管理标准尚未融入各类业务体系，“两票三制”等重点管理体系的标准化、流程化、智能化水平存在较大差距，执行效率不高，安全生产和经营管控仍存在风险点;三是部门、专业、岗位协同运作没有支撑平台，仍有很大的潜力可以挖掘。

2、电厂数字孪生定义

电厂数字孪生是利用数字孪生、云计算、大数据、物联网、人工智能等前沿信息技术，开展电厂数字孪生转型建设，将数字技术融入电厂全过程管理，构建数字化、信息化、智能化的数字孪生管理平台，支撑企业生产管控、业务运营的安全、高效、集约、规范和智能运作，提升企业的科学分析、决策和预判能力，提高设备可靠性，促进机组安全、经济运行，为管理提升、高品质绿色发电、高效清洁近零排放电站建设提供技术支撑。

3、电厂数字孪生系统框架

电厂数字孪生系统框架包括数据层、平台层、服务层及应用层。

数据层：包括对遥感影像数据、三维模型数据、电厂设备数据、人员定位数据、监控门禁数据、电厂运行数据等数据的采集与处理；

平台层：搭建电厂数字孪生平台，平台包含空间可视化、三维虚拟现实、空间分析、大数据分析、空间数据管理引擎、导航引擎、物联网接入引擎、BI引擎等功能；

服务层：包含三维可视化、图层管理、GIS空间分析、空间标绘展示、人员定位、管理驾驶舱、门禁管理、设备监控等功能服务；

应用层：是对平台及服务的功能细化，基础功能包括地形编辑、基础量测、基础浏览、三维量测、三维导航等；人员定位包括人员定位信息、人员轨迹、历史轨迹、历史轨迹回放、电子围栏等；视频门禁包括视频查看、门禁查看、监控调阅、门禁状态等；重点设备监控包括设备查看、设备运行状态、设备属性查询、设备分类统计、设备台账查询等。

4、电厂数字孪生特点

1）模型化：电厂数字孪生基于工厂模型构建能源生产的各类工艺、业务模型与规则，并与各种生产管理活动相匹配。

2）可视化：电厂数字孪生根据提供的设计图纸搭建了三维可视化电厂，并与生产工艺、设备信息、作业票、应急演练等功能进行集成，为生产操作和管理人员提供直接的业务场景展示。

3）自动化：电厂数字孪生建设了覆盖全厂的DCS、SIS等系统，实现对整个工艺过程的监测与控制。

4）集成化：电厂数字孪生建设了企业信息集成平台，以MES为核心，向上支撑企业经营管理，向下与生产过程的实时数据高度集成，将各自独立的信息系统连接成为一个完整可靠和有效的整体。

5）数字化：电厂数字孪生借助覆盖全厂的网路平台实现生产数据的实时采集，快速掌握生产运行情况，实现生产环境与信息系统的无缝对接，提升了管理人员对生 产现场的感知和监控能力。

6）决策科学化：电厂数字孪生利用大数据技术，对各应用系统的数据进行集中存储和分析，协助公司领导层及时发现问题、分析问题原因、进行风险预警，实现决策的科学化。