构建新型电力系统是贯彻落实国家能源安全新战略的重大需要，是实现我国能源结构转型发展的关键助力，是实现“双碳”目标的必由之路。

新型电力系统在不同建设阶段将呈现出丰富的特征，在推动能源转型发展的同时也将给电力系统的仿真决策带来许多新挑战。

作为新一代仿真决策系统，数字孪生通过构筑新型电力系统模型生成演进新格局及搭建完备的关键技术体系，实现物理现实世界与数字虚拟世界精准映射，支持从多尺度、多场景、多任务对新型电力系统进行认知决策，有效适应新型电力系统的发展，成为推动新型电力系统建设的强大助力。

为此，南方电网立足发展新阶段，贯彻党和国家的战略方针，全面落实数字电网建设和数字化转型的战略部署，通过以物理电网为基础，以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等数字技术为手段，全面分析新型电力系统发展特征。

通过探索电网数字孪生建设技术范本，旨在贯通电力系统各环节的能量流、信息流、价值流，在数字物理电网、数字企业运营、数字客户服务、数字经济产业四大方面承载新型电力系统建设。

结合国家“双碳”战略目标的部署，以2030年及2060年为关键时间节点，新型电力系统建设可被划分为发展期及成型期两个阶段。

在由发展到成型的过程中，新型电力系统逐步实现化石能源为支撑到新能源全覆盖的转化，其建设贯穿“电力生产-电力供给-电力消费-电力市场”的全过程，呈现出大规模、多主体、快时变、高随机、非线性的特征。

给新型电力系统仿真决策带来了如下挑战：一是新型电力系统调控对象大规模持续变化，非线性特征突出，运行不确定性加剧;二是市场主体出现随机行为及复杂博弈关系;三是系统时空耦合关系复杂，推演及决策的尺度多、跨度大;四是仿真任务繁杂，计算压力大，系统实时认知决策困难。而传统电力系统仿真决策软件多集中于解决一定规模、尺度、范围及任务下的确定性问题，依赖于固定且严格的数学机理模型，通过集中式平台进行统一计算求解。

这将难以完全适应新型电力系统带来的新挑战：在仿真的真实性方面，挑战一、二、三表示电力系统运行特性向随机化和复杂化转变，传统仿真决策系统面向单一业务的数学机理模型在未来可能出现计算失准的现象。

在决策的有效性方面，挑战一、三、四表示电力系统仿真决策从规模、尺度、跨度到任务都将会快速增长，传统仿真决策系统集中式平台从计算到安全都面临着巨大压力，逐步难以满足未来电力系统实时可观、可知、可控的决策需求。