太阳能热发电具有输出波动小、可调控能力强、易并网等电网友好特性,是一种高品质的清洁发电方式。虽然近年来诸多与低碳环保相关的政策得以实施,太阳能热发电相关技术也得到了广泛关注。但在应用过程中,全流程自动控制、设备状态实时在线监测等问题尚未得到充分研究。数字孪生技术融合建模仿真、人工智能、信息通信等技术,与太阳能热发电系统的结合将极大地赋能相关业务,解决诸如优化控制仿真推演、设备状态监测、预测性维护等运维问题。为此,本文围绕构建太阳能热发电数字孪生系统,开展如下工作:（1）基于能量分析、传热单元数等方法,分析并建立了包括槽式集热器、管式换热器、熔盐储热罐、汽轮机等太阳能热电站关键发电设备的动态模型。并利用Thermolib热动仿真库,参考富腾公司在Apros中设计的槽式太阳能热发电项目,在Simulink中搭建了槽式太阳能热发电全流程稳态仿真模型,并实现了典型太阳岛独立发电模式下,输出特性一致的动态仿真。（2）针对发电企业数字孪生系统的核心特征及技术体系,结合信息与物理系统实时映射的思想,在传统三维数字孪生模型基础上,融合太阳能热发电系统的生产特点和工业网络的信息安全要求,设计了太阳能热发电站数字孪生系统架构。同时,以典型总线型DCS网络架构为基础,实现了太阳能热电站数字孪生系统的网络拓扑设计。搭建了以OPC通信协议为信息流组织方式,Apros模型为物理实体,Simulink模型为数字孪生体的数字孪生系统试验台。（3）以槽式太阳能集热器孪生系统为测试用例,物理系统中的测量值为仿真边界,动态模型为虚拟模型,结合Thermolib流体总线设计,搭建了槽式太阳能集热场数字孪生系统。在相同光照强度、环境温度,入口导热油温度下,实现了对集热场出口导热油温度、压力以及流量的实时仿真和加速推演。基于构建的数字孪生系统,针对集热场出口温度控制大迟延、非线性的特点,设计基于数据驱动的PID算法,优化出口温度控制。实验结果表明,出口温度的调节时间、稳态误差等指标得到改善。