机组组合 纳秒 微秒 毫秒 秒 分钟 小时 月 年 稳态 互联 大系统 电网 设备 装置 元件 电磁暂态 仿真 机电暂态 仿真 中长期动态 仿真 不同层次对象在不同时间尺度上的仿真模拟 硬件在环 硬件在环 仿真 传统电力系统仿真与数字孪生 潮流 计算 Department of Electrical 秒级动态的相互影响； 大规模交直流互联造成电网局部故障影响的大范围传播； 新能源渗透率的不断提高引入大量不确定性； 亟需大规模电网高性能（计算规模、计算时间、批量处理能力） 电磁暂态仿真工具。 大电网运行 国防建设 构建电力系统数字孪生的关键技术 高性能仿真计算技术 Department of Electrical Engineering 电机工程与应用电子技术系 31 商业化的电力系统电磁暂态离线仿真工具、硬件在环仿真工具、电力电子系统纳秒级 动态仿真被国外垄断，国产软件在艰难的发展中！ 面向电力系统与电力电子设备的宽频仿真工具 构建电力系统数字孪生的关键技术 基于电路原理的 宽频域仿真技术 1. 稳态潮流 2. 中长期动 态 3. 机电暂态 高性能仿真计算技术 4. 电磁暂态 Department of Electrical

动态监视类...................................................................................306 3.1.3 暂态监视类...................................................................................312 3.1.4 环境监视类 稳态监视类...................................................................................951 7.1.2 暂态监视类...................................................................................963 7.1.3 智能告警类 电力行业数字化一体化监管平台建设方案 g) 满足 50 用户/每 CPU 核的并发处理要求。 2.1.3 实时数据库服务 实时数据库主要用于实时数据的通信和处理，为众多实时应用提供 统一的支撑。根据需要，稳态监视类、暂态监视类等功能模块可以建 设符合本（类）模块需要的实时数据库，各实时数据库应提供基于 API 和 OSB 的标准访问方式。 2.1.3.1 功能要求 a) 具备通用的建模能力，可由应用开发人员建模，定义类（表），

16 潮流文件双向交互、方式筛选、N-1短路稳定批量扫描。支持与BPA、PSASP、 PSS/E、电磁仿真等软件接口（数据相互转换），在全时序平衡分析的基础上开展交流潮流、短 路、机电暂态和电磁暂态仿真，支持批量扫描。支持基于自定义条件的潜在关键时刻潮流筛选。 数据兼容 结果校验 潮流文件收敛率达到98%以上 61项指标的典型运行方式提取 批量BPA的安全稳定扫描 新型电力系统融合推演引擎TEAP介绍

桩 系 统 对整个系统范围内的电能质量和电 能可靠性状况进行持续性的监测。 如电压谐波、 电压闪变、 电压不 平 衡等稳态数据和电压暂升 / 暂降、 电 压中断暂态数据进行监测分析 及录 波展示 ， 并对电压、 电流瞬 变进行 监测。 微电网能量管理 系统 电能质量 04 配套产品 > 监测产品 > 储能产品 > 充电桩产品 第四部分 公共测控装置 BMS 、 电能质量、 防孤岛、 ABB 综保设 备； 案例分享 案例一： 案例 分享 案例一： 案例一： 电能质量对电压谐波、 闪变、不平衡等稳态数据和 暂升 / 暂降、中断暂态数据进行监测分析及录波展示， 并对电压、电流瞬变进行监测。 储能监控 ：对储能 PCS 、 BMS 的电参量数据、充 放 电量数据、节能减排数据进行监测； 运行模式； 统 计电量、收益等数据；

监测各进线回路电能质量，包括电压暂降、暂态、稳态、谐波畸变等数据波形记录，进而判断配电系统扰动方向，生 成电能质量分析报告。 有源滤波装置和无功补偿装置对 0.4kV 侧电能质量进行补偿和治理，系统实时监测有源滤波装置和无功补偿装置运 行 情况，确保电能质量符合生产要求。 稳态监 测 稳态曲 线 谐波频 谱 谐波曲 线 负荷曲 线 暂态分 析 SOE 事件

同比、环比分析  复费率统计 -- 尖峰平谷电能及电费，占比分析 02 电能管理 平台功能 电力监控  稳态监测  稳态曲线  谐波频谱  谐波曲线  负荷曲线  暂态分析  SOE 事件  极值统计 03 电能质量 平台功能 电力监控  分类分项能耗统计  能耗折标统计  能耗同环比分析  能耗趋势分析  能源流向图  能源费用统计  用能参数查询

（二）市场价格异常风险，指部分时段或局部地区市场价格持 续偏高或偏低，波动范围或持续时间明显超过正常变化范围的风 险。 （三）电力系统安全运行风险，指电力系统在运行中承受扰动 时，无法承受住扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工 况，或者在新的运行工况下，各种约束条件不能得到满足的风险。 （四）电力市场技术支持系统风险，指支撑电力市场的各类技 术支持系统出现异常或不可用状态，影响市场正常运行的风险。 5．安全校核（Power System Security Analysis）：对检修计划、 发电计划、市场出清结果和电网运行方式等内容，从电力系统运行 安全角度分析的过程。分析方法包括静态安全分析、暂态稳定分析、 动态稳定分析、电压稳定分析等。 6．辅助服务市场（Ancillary Service Market）：为维护电力系 统的安全稳定运行、保证电能质量，由发电企业、电网企业、电力 用

2/2 ©CSG 2023. All Rights Reserved 04 融合的关键挑战 ©CSG 2023. All Rights Reserved 全要素多物理场建模难题 从电磁暂态到经济运行 ，如何实现一体化高保真建模？ nr 多域耦合： 电磁、 热、 机械、 经济场行为高度非线性。 精度与效率矛盾 ：现有模型难以兼顾颗粒度与计算速度。 AI 辅助建模 ：利用 AI 进行模型降阶、

核心位置。在电网侧，智能调度将演进至主配 微网协同模式，通过量子计算和全电压全域数 字孪生技术实现毫秒级跨区域供需实时调度， 人工智能结合高精度气象数据，可实现新能源 功率与负荷从短期到长期的精准预测；全网参 与潮流和暂态计算的节点数将从数百个激增到 数百万，从而实现供需的柔性调控。在负荷侧， 全球数据中心用电量将从 2024 年的 4200 亿 度飙升至 1.5 万亿度，电动汽车保有量也将从 6400 万辆大幅增加到 全风险多元、数字化转型滞后”等多重挑战， 从架构上落实数字孪生技术和 AI4S 深入电网调 度、工程排程等核心业务成为必然，解决电网 快速应对发电侧功率预测和用电侧负荷预测、 电网的潮流计算和暂态计算等能力。 数字化技术和 AI 将成为新型电力系统的 “生存要件”。AI4S 将深度进入电力系统的各 个生产场景发挥作用： 在电网调度方面，负荷预测、新能源功率 预测将支撑 15 分钟级超短期到月度的中长期发 撑，电化学储能的装机规模预计将突破 80 亿千 瓦时。届时，光伏、风电与储能协同发力产生 的电力，将贡献全球 50% 以上的电力供应，正 式确立其作为全球主力电源的核心地位。 74 的安全运行，主节点的潮流和暂态计算将支撑 电网的状态仿真，配网侧大规模分布式光伏管 控、大规模新能源汽车有序充电、微网资源双 向互动等方面也需要配网实现仿真和潮流计算， 支撑配网台区平衡稳定。2024 年全球风光水厂 站气象预测和功率预测的普及率约