新型电力系统仿真智能初探simultonhitelleneforewowerSitem口无源→有源、集中→分散、主从→互动、固定→形变云大物移智链应用信息物理深度融合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电力系统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2研究背景:新型电力系统仿真技术发展趋势□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”新型仿真软件是电力数字化核心部件数值仿真是分析与决策的基础支撑技术电机工程与应用电子技术系DepartmentofElectricalEngineering陈颖功能形态升级运行机制转变2024年11月23日低碳能源灵活接入广泛互联新型电力系统控制方式从集中到分散电网面临的风险动形态互动分析需求行方固定形变新型□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NineMotifsofSimulationIntelligence1.Multi-physicsandMulti-scaleModeling2.SurrogateModelingandEmulation3.Simulation-basedInference5.Agent-basedModeling6.ProbabilisticProgramming7.DifferentiableProgramming8.Open-endedOptimization9.Machineprogramming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: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[1A.Lninetal,"Intelgence:TowardsaNewGenerationofScientfcMethods,"Dec.2021,AcessedJan.05,2022.|OrlinelAwilablec5研究框架:CloudPSS平台及其演进□www.cloudpss.net2016年9月24日发布,免费、开放、共享SevenDwarfsofScientificComputing1.DenseLinearAlgebra2.SparseLinearAlgebra3.ComputationsonStructuredGrids4.ComputationsonUnstructuredGrids5.SpectralMethods6.ParticleMethods7.MonteCarlo2.模型层面融合3.数据层面融合4.功能层面融合模型即服务(MaaS)数据即服务(DaaS)发光纤网络+移动互联网+VPN机器人即服务(RaaS)软件即服务(SaaS应用平台即服务(aPaaS)研究背景:仿真智能概念的提出如何有效融合电力系统仿真和人工智能技术?4.CausalModelingandInference数字建模和动态仿真引擎酮收件解部署1.算力层面融合人工智能决策引擎异构计算资源Clo两种仿真模式的区别仿真性能对比计0ouPS肆n8性电网4124g风电风电场600216024385116098579细粒度并行仿直代码自动生成积塑框丽芬层有商无环计算面面向LDAG的海(LDAG)0o000日基于多维计能图重组的超算资源调度超大1.算力层面融合:适应异构并行加速环境的并行仿真内核口面向异构处理器的大规模电磁暂态并行仿真提出了电磁暂态仿真细粒度并行加速方法,发明了适配c86、arm64、alpha等处理器的仿真代码自动生成和即时编译技术弹性部署难题,推动了云仿真应用生态体系发展云仿真API,doud回ihb·CloudPSSSDKPython(2022.1发布Javascript(2022.1发布)Matlab(2022.3发布)2.模型层面融合:高度开放的接口体系和二次开发工具链研发了高...