随着风电产业向深远海、大容量、智能化方向加速迈进,数字孪生技术已成为提升风电机组运维效率、保障机组安全稳定运行的核心支撑。由全国风力发电标准化技术委员会归口的两项机械行业标准:《风力发电机组 数字孪生系统技术要求》(计划编号:2025-0951T-JB)与《风力发电机组 数字孪生系统测试方法》(计划编号:2025-0950T-JB)的制定与实施,将填补我国风电行业数字孪生领域标准化空白,为行业高质量发展注入强劲动力。

标准核心内容:构建全流程技术规范体系
两项标准互为补充、形成闭环,构建了从技术要求到测试验证的完整标准体系。

《风力发电机组 数字孪生系统技术要求》作为基础性标准,明确了陆上和海上风电机组数字孪生系统的核心框架与技术细则。标准界定了数字孪生、物理实体、数字孪生体等关键术语,确立了由物理层、数据层、模型层、功能层和应用层构成的五级参考架构。在技术要求方面,涵盖应用、功能、性能、安全四大维度,明确了实时监控与故障预测、优化效率、预测性维护、智慧决策等四大核心应用目标,对数据采集延迟时间、多协议兼容、模型一致性等关键指标作出强制性规定,同时细化了环境安全、数据安全、程序安全、网络安全等全维度安全保障要求。
《风力发电机组 数字孪生系统测试方法》则聚焦落地验证环节,建立了功能、性能、安全三大维度的测试体系。针对物理层、数据层、模型层、功能层的不同特性,制定了设备接入、数据采集、模型运行、故障诊断等 18 项核心测试指标,明确了测试内容、方法与判定准则。其中,功能测试涵盖状态监测、寿命预测、运行优化等关键功能验证,性能测试聚焦同步性、一致性、实时性等核心指标,安全测试则严格对标国家标准,确保系统全生命周期安全可控。
直击行业痛点:破解五大核心难题

当前我国风电数字孪生技术的应用面临诸多瓶颈,两项标准的制定直指行业痛点:
一是破解技术架构不统一难题。针对不同企业数字孪生系统接口异构、数据格式不一、无法互联互通的现状,标准统一了系统架构与技术接口,实现多源异构数据无缝集成。
二是解决数据质量不可靠问题。通过规范数据采集、清洗、转换、存储全流程要求,建立异常数据自动甄别机制,确保孪生模型与物理实体动态一致。
三是突破模型精度不达标瓶颈。明确几何建模、机理建模、可视化建模的技术要求,建立模型验证与迭代优化机制,提升仿真分析与预测决策的准确性。
四是补齐安全保障不完善短板。构建覆盖环境、数据、程序、网络的全维度安全体系,规范权限管理、加密传输、数据备份等关键措施。
五是解决测试验证无依据问题。提供科学统一的测试方法与判定标准,避免 “重开发、轻验证” 导致的系统落地难问题。
技术攻关方向:聚焦四大关键领域
标准制定过程中,将重点攻克四大核心技术难题,确保标准的科学性与前瞻性:
一、多维度模型协同构建技术
攻关几何模型轻量化、机理模型精准化、数据模型智能化融合技术,解决多物理场、多尺度模型的耦合与协同优化问题,实现数字孪生体对物理实体的高精度映射。
二、实时数据传输与处理技术
突破高并发、低延迟的数据采集与传输技术,攻克多源异构数据融合分析、动态特征提取等关键技术,满足数据传输延迟的要求。
三、虚实双向交互控制技术
建立物理实体与数字孪生体的实时联动机制,攻关逆向控制指令合法性校验、执行反馈闭环管理等技术,实现 “虚拟仿真 – 决策下达 – 物理执行 – 状态反馈” 的全流程闭环。
四、全生命周期安全保障技术
研发模型数据加密传输、分级权限管理、异常行为监测等安全技术,解决风电场景下信号干扰、网络攻击、数据泄露等安全隐患,确保系统稳定运行。
标准深远意义:赋能风电产业高质量发展
两项标准的制定实施,将为我国风电数字孪生系统的研发、生产、应用、测试提供统一技术依据,有助于降低企业研发成本、缩短产品周期、提升运维效率,推动风电产业从”经验驱动”向”数据驱动”转型。通过标准引领,将加速数字孪生技术在风电机组状态监测、故障诊断、预测性维护等场景的规模化应用,为实现”双碳”目标提供有力支撑。
全国风力发电标准化技术委员会将以本次标准研制为契机,广泛凝聚产学研用各方力量,秉持科学、前瞻、实用原则扎实推进标准编制工作,确保标准贴合行业实际、适配发展趋势。两项标准落地后,将规范风电数字孪生技术研发应用,推动行业向数据驱动转型,加速技术规模化落地,为风电产业高质量发展、实现 “双碳” 目标筑牢标准化支撑,引领行业智能化升级新征程。
来源:全国风力发电标准化技术委员会
