日前，為滿足新型電力系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行面臨的海量仿真需求，南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心率先在行業(yè)內(nèi)將電力仿真軟件上線調(diào)度云平臺(tái)，仿真計(jì)算提速360倍，有效解決了傳統(tǒng)硬件上電力仿真軟件“跑不動(dòng)”的問(wèn)題。
仿真計(jì)算分析軟件對(duì)電網(wǎng)的科學(xué)規(guī)劃、安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。電力輸電線路暴露在復(fù)雜的自然環(huán)境中，山火、臺(tái)風(fēng)、覆冰等自然因素，或者氣球、風(fēng)箏等人為因素，都可能引起電網(wǎng)線路故障跳閘，需要通過(guò)模擬仿真計(jì)算提前做好分析和預(yù)控，保障電網(wǎng)安全。
南方電網(wǎng)高級(jí)技術(shù)專家蘇寅生說(shuō)，在南方電網(wǎng)，自主研發(fā)的電力系統(tǒng)仿真計(jì)算分析軟件DSP已成為電網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)行人員的必備工具，但電力系統(tǒng)仿真軟件也是吃算力的“巨獸”。以機(jī)電暫態(tài)仿真任務(wù)為例，對(duì)一個(gè)運(yùn)行場(chǎng)景單一類型故障的仿真分析，全網(wǎng)層面就包含有300-400個(gè)子任務(wù)，傳統(tǒng)的單機(jī)運(yùn)行環(huán)境下，各項(xiàng)子任務(wù)依次計(jì)算，需要等待2-3小時(shí)才能“跑”出結(jié)果。
面對(duì)“跑不動(dòng)”的難題，南方電網(wǎng)從2018年開(kāi)始提前布局，與阿里云共建調(diào)度云平臺(tái)，推動(dòng)數(shù)據(jù)云上跑。阿里云電力行業(yè)總架構(gòu)師黃兵介紹，仿真軟件DSP部署到南方電網(wǎng)調(diào)度云平臺(tái)后，云上的分布式并行計(jì)算把以往2-3小時(shí)的計(jì)算時(shí)間縮短至30-40秒，提速了360倍。
蘇寅生表示，過(guò)去，受限于計(jì)算時(shí)間，故障仿真模擬通常只能在少量代表性運(yùn)行場(chǎng)景上進(jìn)行。當(dāng)前，我國(guó)正在加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)，可再生能源發(fā)電比例大幅增加，由于風(fēng)光資源的間歇波動(dòng)特性，電力系統(tǒng)的運(yùn)行場(chǎng)景千變?nèi)f化，以往抽選運(yùn)行場(chǎng)景的方式受到挑戰(zhàn)。云上的高效計(jì)算讓電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了“仿真自由”，可對(duì)預(yù)期的各種運(yùn)行場(chǎng)景進(jìn)行充分的遍歷掃描，避免錯(cuò)誤疏漏，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了更多保障。
目前，云上仿真計(jì)算已大規(guī)模運(yùn)用于南方電網(wǎng)2022年度運(yùn)行方式計(jì)算。此前，需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)花一周時(shí)間才能完成的任務(wù)，現(xiàn)在，一個(gè)員工一天內(nèi)就能完成。節(jié)省出的人力可基于仿真計(jì)算的結(jié)果，對(duì)異常故障進(jìn)行更精細(xì)的判別分析，更加充分地掌握電網(wǎng)安全穩(wěn)定特性，制定好保障電網(wǎng)安全的控制措施。
“同時(shí)，上云后的仿真計(jì)算還可支持網(wǎng)、省、地各級(jí)的并發(fā)計(jì)算需求。”南方電網(wǎng)一級(jí)技術(shù)專家梁壽愚說(shuō)，“各地不需要自建機(jī)房，這為最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)、省、地計(jì)算業(yè)務(wù)軟硬件資源和模型數(shù)據(jù)資源的共享和一體化管理提供了可能性。”
據(jù)悉，自2019年南網(wǎng)調(diào)度云平臺(tái)上線以來(lái)，南方電網(wǎng)已有100多套業(yè)務(wù)系統(tǒng)跑在云上。基于調(diào)度云的強(qiáng)大算力，南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心的日前安全校核功能計(jì)算時(shí)間從過(guò)去的1小時(shí)縮短到10分鐘。在云上運(yùn)行“電力現(xiàn)貨交易”系統(tǒng)支撐電力現(xiàn)貨交易，實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)電價(jià)每15分鐘動(dòng)態(tài)調(diào)整一次，降低全社會(huì)的用電成本。
