新型电力系统仿真智能初探——陈颖.docx

电机工程与应用电子技术系

DepartmentofElectricalEngineering

新型电力系统仿真智能初探

simultonhitelleneforewowerSitem

陈颖

2024年11月23日

研究背景：新型电力系统发展趋势

口功能形态升级

口物理层面：低碳化分布式电源、用电设备和储能系统广泛灵活接入□信息层面：“云大物移智链”技术应用，电力信息物理深度融合

口运行机制转变

口

口无源→有源、集中→分散、主从→互动、固定→形变

低碳能源灵活接入广泛互联

传统电网

双碳政策

源结

从无源

有源

相比于传统电网，新型电力系统复杂性和不确定性大幅增长

功能形态升级运行机制转变

云大物移智链应用信息物理深度融合

新型电力系统

控制方式从集中到分散

动形态

互动

行方

形变

2

研究背景：新型电力系统仿真技术发展趋势

新型仿真软件是电力数字化核心部件□

新型仿真软件是电力数字化核心部件

□2022年，《“十四五”能源领域科技创新规划》:发展“电力系统仿真分析及安全高效运行技术、“建立智能化计算分析镜像系统”

数值仿真是分析与决策的基础支撑技术

业务业务软件

业务

业务软件智能化

知识

化@完全自主可腔

①大规模、高性能

①应用导向，高度可扩展@面向生产，云边喃可用

①A友好，融合数据和知识

据采造明化

口新型电力系统背景下，电网多重系统风险交织、新型稳定问题凸显，分析与决策高度依赖仿真

电网结构显著变化多重系统风险交织

电力电子设备大量接入新型稳定问题凸显

稳控措施高度复杂存在连锁故障隐患

电网运行不确定性增加分析面临维数灾

新型

电力

系统

分析

需求

电网面临的风险

研究背景：新一代人工智能技术

口人工智能(ArtificialIntelligence,Al)核心要素：数据、算法、算力

口采用合适的算法从数据中自动归纳逻辑或规则，并根据归纳结果(模型)与新数据进行预测。

口基于GPT(GenerativePre-trainedTransformer)技术的大语言模型(LargeLanguageModel,LLM),

彻底刷新了人类对于人工智能内容生成(AIGeneratedContent,AIGC)技术的认知

模型

模型

海量数据

千亿参数超强算力

生成式预训练大语言模型

数据算法算力

研究背景：仿真智能概念的提出

□

□2021年，由来自图灵研究所、英特尔、英伟达、牛津大学、康奈尔大学、橡树岭国家实验室等机构的23位研究者共同提出了仿真智能(SimulationIntelligence)[1]

口仿真智能融合科学计算、数值仿真和人工智能的领域，用于构建数字系统以更好地理解

和发现物理现象

NineMotifsofSimulationIntelligence

1.Multi-physicsandMulti-scaleModeling

2.SurrogateModelingandEmulation

3.Simulation-basedInference

5.Agent-basedModeling

6.ProbabilisticProgramming7.DifferentiableProgramming8.Open-endedOptimization9.Machineprogramming

SevenDwarfsofScientificComputing

1.DenseLinearAlgebra

2.SparseLinearAlgebra

3.ComputationsonStructuredGrids

4.ComputationsonUnstructuredGrids

5.SpectralMethods6.ParticleMethods7.MonteCarlo

4.CausalModelingandInference

5

研究框架：CloudPSS平台及其演进

□2016年9月24日发布，免费、开放、共享

异构计算资源

人工智能决策引擎1.算力层面融合

人工智能决策引擎

1.算力层面融合

机器人即服务(RaaS)

酮2.模型层面融合

酮

如何有效融合电力系统仿真和人

如何有效融合电力系统仿真和人工智能技术?

应用平台即服务(aPaaS)

模型即服务(