一种数字孪生验证方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种数字孪生验证方法及系统，包括：基于对新能源场群的真实系统对应的数字孪生系统的验证需求，从预先建立的数字孪生系统评价指标中选取所述验证需求的各类指标，并从所述数字孪生系统和真实系统中采集用于确定所述各类指标的值的数据；利用所述数据计算各类指标的值，并确定各类指标的信息熵；根据各类指标的信息熵确定各类指标的权重；基于各类指标的值和权重进行加权求和，并根据加权求和结果对所述数字孪生系统进行验证；本发明专利技术提供的技术方案，通过预先建立的数字孪生系统评价指标解决了目前数字孪生平台评价指标不明确的问题，同时量化了各个指标的值，进而能够对数字孪生系统进行准确的评估。能够对数字孪生系统进行准确的评估。能够对数字孪生系统进行准确的评估。

【技术实现步骤摘要】
一种数字孪生验证方法及系统


[0001]本专利技术涉及新能源场群数字孪生评价领域，具体涉及一种数字孪生验证方法及系统。

技术介绍

[0002]随着信息技术的快速发展，数字孪生技术已成为解决信息物理融合等关键问题的主要技术。然而，由于数字孪生技术在用于监控新能源场群全生命周期运行状态等数据时，数字孪生系统与真实系统之间的通讯交互问题常存在时间延迟的问题；同时由于数字孪生系统量测反馈数据与真实系统的数据之间容易出现误差导致量测反馈的数据精度较低的问题，与此同时，数字孪生系统稳定性与鲁棒性也是数字孪生系统的全生命周期管理中应该关注的问题；上述问题使得数字孪生系统性能受到影响，因此亟需对数字孪生系统的性能进行准确合理的验证。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种数字孪生验证方法，包括：
[0004]基于对新能源场群的真实系统对应的数字孪生系统的验证需求，从预先建立的数字孪生系统评价指标中选取所述验证需求的各类指标，并从所述数字孪生系统和真实系统中采集用于确定所述各类指标的值的数据；
[0005]利用所述数据计算各类指标的值，并确定各类指标的信息熵；
[0006]根据各类指标的信息熵确定各类指标的权重；
[0007]基于各类指标的值和权重进行加权求和，并根据加权求和结果对所述数字孪生系统进行验证。
[0008]优选的，所述数字孪生系统评价指标包括以下至少一类指标：
[0009]关联规则搜索准确率、关联规则函数参数辨识误差、关联规则搜索完整率、数字孪生系统量测数据延迟时间、数字孪生系统量测数据误差、数字孪生系统量测数据不良率、数字孪生系统量测数据缺失率、数字孪生系统稳定运行时间、数字孪生系统抗干扰能力、发电能力评估准确性和指定工况的调度准确性。
[0010]优选的，从数字孪生系统和真实系统采集的数据包括：数字孪生系统的量测数据和真实系统的运行数据；所述数字孪生系统的量测数据和所述真实系统的运行数据均包括输入数据和输出数据，输入数据包括：总辐射值、风速值、温度值、风向、气压值和湿度值；输出数据包括：新能源场群中各新能源场的有功功率、无功功率、日发电量、短期预测功率与预计开机容量。
[0011]优选的，所述关联规则搜索准确率的计算式如下：
[0012][0013]式中，a1为关联规则搜索准确率，f为已降维辨识出的关联规则函数，β为数字孪生
系统的量测数据中的输入数据，Y
r
为真实系统的运行数据中的输出数据。
[0014]优选的，所述数字孪生系统量测数据误差的计算式如下：
[0015][0016]式中，b2为数字孪生系统量测数据的误差，x为数字孪生系统的量测数据，x
r
为真实系统的运行数据。
[0017]优选的，所述确定各类指标的信息熵，包括：
[0018]对各类指标的值进行标准化处理，得到标准指标值；
[0019]统计各类指标中不同标准指标值出现的概率；
[0020]基于各类指标不同标准指标值的数量和不同标准指标值出现的概率计算各类指标的信息熵。
[0021]优选的，所述各类指标的信息熵的计算式如下：
[0022][0023]式中，E
i
为第i类指标的信息熵，p
i,q
为第i类指标中的第q个不同标准指标值出现的概率，Q为第i类指标中不同标准指标值的数量；
[0024]所述第i类指标中的第q个不同标准指标值出现的概率p
i,q
的计算式如下：
[0025][0026]式中，y
i,q
为第i类指标中的第q个不同标准指标值的出现次数。
[0027]优选的，所述各类指标的权重按如下计算式确定：
[0028][0029]式中，W
i
为第i类指标的权重，E
i
为第i类指标的信息熵，k为指标的类型总数。
[0030]优选的，所述基于各类指标的值和权重进行加权求和，并根据加权求和结果对所述数字孪生系统进行验证，包括：
[0031]分别将选取的各类指标的标准指标值与所述指标的权重值相乘，然后对各乘积求和，得到所述验证需求下的所述数字孪生系统验证评分；
[0032]基于所述新能源场群的数字孪生系统评分所对应的性能评分阈值区间对所述数字孪生系统的性能进行验证。
[0033]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种数字孪生验证系统，所述系统包括：
[0034]第一确定模块，用于基于对新能源场群的真实系统对应的数字孪生系统的验证需求，从预先建立的数字孪生系统评价指标中选取所述验证需求的各类指标，并从所述新能源场群的数字孪生系统和真实系统中采集用于确定所述各类指标的值的影响因子对应的数据；
[0035]第二确定模块，用于利用所述数据计算所述各类指标的值，并确定各类指标的信息熵；
[0036]第三确定模块，用于根据各类指标的信息熵确定各类指标的权重；
[0037]验证模块，用于基于各类指标值和的权重进行加权求和，并根据加权求和结果对所述数字孪生系统进行验证。
[0038]优选的，所述数字孪生系统评价指标包括以下至少一类指标：
[0039]关联规则搜索准确率、关联规则函数参数辨识误差、关联规则搜索完整率、数字孪生系统量测数据延迟时间、数字孪生系统量测数据误差、数字孪生系统量测数据不良率、数字孪生系统量测数据缺失率、数字孪生系统稳定运行时间、数字孪生系统抗干扰能力、发电能力评估准确性和指定工况的调度准确性。
[0040]本专利技术还提供了一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；
[0041]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0042]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现上述任一项所述的方法。
[0043]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现上述任一项所述的方法。
[0044]与最接近的现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
[0045]本专利技术提供了一种数字孪生验证方法及系统，包括：基于对新能源场群的真实系统对应的数字孪生系统的验证需求，从预先建立的数字孪生系统评价指标中选取所述验证需求的各类指标，并从所述数字孪生系统和真实系统中采集用于确定所述各类指标的值的数据；利用所述数据计算各类指标的值，并确定各类指标的信息熵；根据各类指标的信息熵确定各类指标的权重；基于各类指标的值和权重进行加权求和，并根据加权求和结果对所述数字孪生系统进行验证；本专利技术提供的技术方案，通过预先建立的数字孪生系统评价指标解决了目前数字孪生平台评价指标不明确的问题，同时量化了各个指标的值，进而能够对数字孪生系统进行准确的评估。
附图说明
[0046]图1是本专利技术提供的一种数字孪生验证方法的流程图；
[0047]图2是本专利技术提供的数字孪生系统评价的指标体系；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字孪生验证方法，其特征在于，所述方法包括：基于对新能源场群的真实系统对应的数字孪生系统的验证需求，从预先建立的数字孪生系统评价指标中选取所述验证需求的各类指标，并从所述数字孪生系统和真实系统中采集用于确定所述各类指标的值的数据；利用所述数据计算各类指标的值，并确定各类指标的信息熵；根据各类指标的信息熵确定各类指标的权重；基于各类指标的值和权重进行加权求和，并根据加权求和结果对所述数字孪生系统进行验证。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字孪生系统评价指标包括以下至少一类指标：关联规则搜索准确率、关联规则函数参数辨识误差、关联规则搜索完整率、数字孪生系统量测数据延迟时间、数字孪生系统量测数据误差、数字孪生系统量测数据不良率、数字孪生系统量测数据缺失率、数字孪生系统稳定运行时间、数字孪生系统抗干扰能力、发电能力评估准确性和指定工况的调度准确性。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，从数字孪生系统和真实系统采集的数据包括：数字孪生系统的量测数据和真实系统的运行数据；所述数字孪生系统的量测数据和所述真实系统的运行数据均包括输入数据和输出数据，输入数据包括：总辐射值、风速值、温度值、风向、气压值和湿度值；输出数据包括：新能源场群中各新能源场的有功功率、无功功率、日发电量、短期预测功率与预计开机容量。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述关联规则搜索准确率的计算式如下：式中，a1为关联规则搜索准确率，f为已降维辨识出的关联规则函数，β为数字孪生系统的量测数据中的输入数据，Y
r
为真实系统的运行数据中的输出数据。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数字孪生系统量测数据误差的计算式如下：式中，b2为数字孪生系统量测数据的误差，x为数字孪生系统的量测数据，x
r
为真实系统的运行数据。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定各类指标的信息熵，包括：对各类指标的值进行标准化处理，得到标准指标值；统计各类指标中不同标准指标值出现的概率；基于各类指标不同标准指标值的数量和不同标准指标值出现的概率计算各类指标的信息熵。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述各类指标的信息熵的计算式如下：
式中，E
i
为第i类指标的信息熵，p
i,q
为第...

【专利技术属性】
技术研发人员：马彦宏，陈宁，韩华玲，吕清泉，张健美，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司国网甘肃省电力公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：