早在2000年，卢强院士就提出了数字电力系统的概念，即“实际运行的电力系统的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标、人员状况、科教活动等数字地、形象化地、实时地描述与再现”。而对于具备了先进计量基础设施的智能电网来说，虽然其数据种类更为丰富、数据互动更为便捷高校，但是智能电网的数字孪生与数字电力系统并无本质上的区别。可以说，卢强院士所提的数字电力系统便是智能电网数字孪生的起源。
结合数字孪生的定义和智能电网的特点，充分利用电力系统物理模型、先进测量基础设施的在线测量数据和电力系统历史运行数据，综合电力、计算机、通信、气候、经济等多学科知识，将智能电网数字孪生定义为多物理量、多时空尺度、多概率的仿真过程。
与传统的电力系统仿真相比，智能电网数字双子很突出的特点是模型形式更丰富。传统的电力系统仿真模型通常以各种阿尔盖特、分裂或部分形式的数学方程表示，这些方程基于对电力系统物理过程的理解。智能电源的数字孪生数据还包括使用泛式传感网络获得的大量系统状态数据。当前测量数据有助于物理系统与数学模型同步，而数据驱动的相关模型则可以通过统计和学习建立在历史数据的基础上。事实上，智能电网数字孪生是数据和知识驱动的信息物理电力网络的数字空间建模。高性能数字仿真技术是智能电网数字双技术的基础，实现复杂"信息能源环境"耦合的动态准确仿真是构建智能电网数字双子座的前提。数字空间知识融合、复杂动态行为预测、人工智能很佳决策是构建智能电网数字双子的目标。
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