中國電力科學(xué)研究院有限公司立足電網(wǎng)規(guī)劃，結(jié)合電網(wǎng)接入新能源比例高、廣泛應(yīng)用電力電子裝置的實(shí)際，研發(fā)國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺，破解規(guī)劃與運(yùn)行銜接困難、計算標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、仿真效率低等難題。國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺于今年1月份正式運(yùn)行。平臺具有生產(chǎn)模擬、規(guī)劃數(shù)據(jù)建模、仿真計算分析、項(xiàng)目庫管理等功能，可以在線開展電網(wǎng)（主網(wǎng)）規(guī)劃全鏈條核心業(yè)務(wù)工作。
推動電網(wǎng)規(guī)劃“三統(tǒng)一”
國家電網(wǎng)有限公司在2019年提出，電網(wǎng)規(guī)劃必須滿足統(tǒng)一數(shù)據(jù)、統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的“三統(tǒng)一”要求。根據(jù)這一要求，中國電科院依托國家電網(wǎng)仿真計算數(shù)據(jù)中心與超算中心等研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和支撐條件，研發(fā)了國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺。
中國電科院國家電網(wǎng)仿真中心數(shù)據(jù)研究室副主任王虹富參與了國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺的研發(fā)和運(yùn)維。他說：“仿真計算數(shù)據(jù)中心支撐電網(wǎng)調(diào)度，集中了現(xiàn)狀電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備模型參數(shù)，數(shù)據(jù)最全。超算中心是一個很大的機(jī)群，有810臺服務(wù)器、近2.4萬個計算核心，30分鐘左右便能一次性并行處理超過2萬個大電網(wǎng)仿真作業(yè)，是目前世界上計算能力最強(qiáng)的仿真分析計算機(jī)群?！?
中國電科院牽頭開展電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)測建模工作，將最準(zhǔn)確的模型參數(shù)全都匯集到國家電網(wǎng)仿真計算數(shù)據(jù)中心。國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺從這里同步最新的設(shè)備模型參數(shù)，與全網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)保持100%一致，對規(guī)劃設(shè)備則套用典型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃與調(diào)度數(shù)據(jù)的雙向滾動和協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
同時，中國電科院利用電網(wǎng)方案時序管理這項(xiàng)核心技術(shù)，以每項(xiàng)工程、每個設(shè)備的生命周期為基礎(chǔ)，在平臺上實(shí)現(xiàn)了從歷史態(tài)到現(xiàn)狀態(tài)再到未來態(tài)的電網(wǎng)發(fā)展演變?nèi)^程動態(tài)展現(xiàn)和精細(xì)化模擬。平臺還具備“電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則”規(guī)定的計算分析功能，能夠確保規(guī)劃仿真計算工作完全按照導(dǎo)則的要求進(jìn)行，保證了仿真計算的科學(xué)性和統(tǒng)一性。
支撐“十四五”電網(wǎng)規(guī)劃工作
國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺通過數(shù)據(jù)中心可以獲取豐富而準(zhǔn)確的現(xiàn)狀電網(wǎng)數(shù)據(jù)資源，對開展規(guī)劃工作來說，徹底解決了調(diào)度與規(guī)劃數(shù)據(jù)來源不一、銜接不暢的問題，為開展“十四五”電網(wǎng)規(guī)劃工作打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。
除了解決調(diào)度與規(guī)劃銜接不暢的問題，國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺還打破了往年只能采用單機(jī)版軟件離線開展數(shù)據(jù)編制和計算分析的規(guī)劃工作模式，建立網(wǎng)絡(luò)化、平臺化的高效運(yùn)作模式。
“以往，在編制數(shù)據(jù)、計算分析等規(guī)劃工作環(huán)節(jié)中，公司各單位規(guī)劃人員需要集中辦公。而今年通過訪問公司內(nèi)網(wǎng)平臺，他們可以在各自單位開展工作。規(guī)劃仿真計算分析平臺為‘十四五’電網(wǎng)規(guī)劃工作順利開展提供了有力支撐?！蓖鹾绺徽f。
國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺的仿真計算速度能到達(dá)每秒900萬億次，可同時處理仿真計算作業(yè)2萬個，理論峰值計算能力達(dá)到每秒918.7萬億次。今年，平臺已累計開展超過1000萬次的仿真計算，總計形成包含近2萬座廠站、6萬條線路、8萬個節(jié)點(diǎn)、橫跨5個水平年的全網(wǎng)一體化仿真模型。
當(dāng)前，“十四五”電網(wǎng)規(guī)劃工作接近尾聲，未來五年的電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目正在平臺上形成。接下來，國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺研發(fā)團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步完善生產(chǎn)模擬模塊的數(shù)據(jù)管理與結(jié)果分析相關(guān)功能，進(jìn)一步優(yōu)化規(guī)劃平臺與仿真計算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)同步機(jī)制，并持續(xù)升級仿真模型和算法，以更好地支撐電網(wǎng)規(guī)劃工作。
保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定研究高效開展
國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺具備潮流及靜態(tài)安全分析短路電流計算分析、靜態(tài)穩(wěn)定計算分析、暫態(tài)功角穩(wěn)定計算分析等仿真功能，并可調(diào)用超算平臺，支持批量暫態(tài)穩(wěn)定作業(yè)、穩(wěn)定性自動判別和結(jié)果分析，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定研究的高效率仿真計算。
今年8月份，中國電科院電力系統(tǒng)研究所電力系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)研究室工程師施浩波參與了西南地區(qū)攀西電網(wǎng)安全穩(wěn)定專題研究。
攀西電網(wǎng)是典型的大水電、大直流集群送端電網(wǎng)，關(guān)系到大型水電基地電力的可靠送出，對西南主網(wǎng)、西藏電網(wǎng)以及華東電網(wǎng)與華中電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有重要影響。公司開展“十四五”電網(wǎng)規(guī)劃西南主網(wǎng)架方案論證及安全性研究，旨在使用先進(jìn)仿真分析手段準(zhǔn)確把握攀西電網(wǎng)安全問題的本質(zhì)，提出防控措施，確保攀西電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
“我們在國家電網(wǎng)規(guī)劃仿真計算分析平臺上形成了西南電網(wǎng)仿真計算所需的多套典型方式數(shù)據(jù)，編制暫態(tài)穩(wěn)定計算所需的全部故障卡，并進(jìn)行了詳細(xì)的仿真計算分析。我們將計算結(jié)果直接與電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則要求對比，評判規(guī)劃電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平是否滿足相關(guān)規(guī)定?！笔┖撇ń榻B。
以前，研究人員開展規(guī)劃仿真計算采用的是單機(jī)版計算工具，在維護(hù)仿真數(shù)據(jù)、編制故障卡、執(zhí)行故障計算等環(huán)節(jié)中耗時耗力。有時候，一批計算任務(wù)幾天都干不完。而在攀西電網(wǎng)安全穩(wěn)定專題研究中，研究人員編制故障卡150套，執(zhí)行故障計算4000余次，在10分鐘內(nèi)得到智能化分析結(jié)果4000余個，工作效率大幅提升。
