数字孪生技术（SDT，Substation Digital Twins）通常是指综合运用多种技术，以实现物理真实空间与数字虚拟空间的实时双向同步映射以及虚实交互为目的的一种技术。这里的交互是指广义上的交互操作，除人机交互之外，亦囊括了物理世界通过传感器感知数据塑造数字世界，以及数字世界反向通过促动器对物理世界进行改造等交互形式。 一个完整的数字孪生结构应当包括物理、数据、模型、功能和能力五个层级，对应着数字孪生的5大要素——物理对象、对象数据、动态模型、功能模块及应用能力，其中的关键要素是对象数据、动态模型以及功能模块这三部分。 1) 物理层 物理层所包含的物理对象不单指物理实体，同时也包含了对象实体内及对象实体间所存在的运行逻辑、生产关系等真实存在的逻辑规则。 2) 数据层 数据层数据集合了对象实体所在物理空间的固有数据和各类感知传感器采集到的各类运行数据。 3) 模型层 模型层中的模型，包含了对应对象实体的机理模型以及大量的数据驱动模型，模型的关键在与“动态”，这意味着这些模型强调自学习、自调整的能力。 4) 功能层 “功能模块”是功能层的核心要素，它是指各模型或独立运行或相互联动所形成的半自助性质的子系统，亦可表述为一个小型的数字孪生模型。半自助性则是对这些功能模块在设计中即具备独立性、创新性，同时又遵循共同的设计规则、规约，相互之间具备一定的统一性的特性表述。数字孪生模型基于此特性可以在灵活扩展、删除、替换以及编辑的同时，具备重新组合的能力，并根据实际需求实现各类复杂应用，演化成熟的数字孪生体系。 5) 能力层 结合以上各层能力，最终将特定应用场景中的具体问题以功能模块搭配组合的方式来形成解决方案，在归纳总结后会输出一套专业知识体系，作为数字孪生向外提供的应用能力，也被称作应用模式。借助内部模型及模块所具备的半自主的特性，使其形成的模式亦可在相当程度上展现自适应调整能力，使能力层的应用更加广泛。
