人勤春来早。目前，大江南北按下生产制造劳作的“加速键”。农田间，耕作春灌一派忙碌；厂子里，机器轰鸣灯火辉煌。陕西西安墙体广告

此刻，地处北京海淀区的国家电网有限公司模拟仿真核心（下称“模拟仿真核心”）四楼内，电磁感应暂态过程仿真计算已经飞速运作。一排排网络机柜有节奏地闪耀着灯光效果，宛如“吸气”一般保护着电力网。陕西西安墙体广告

这就是最近当选“2023年度中央企业十大大国重器”的产业化大中型供电系统电磁感应暂态过程模拟仿真及平台。借助它，全世界额定电压最大、最大、构造最繁杂、清洁能源发展速度最快的国家电网，多年来一直一直保持着最多安全运行记录。陕西西安墙体广告

道别“仿不上”陕西西安墙体广告

电力网设计方案是不是有瑕疵？系统软件究竟稳不稳？提早进行电力网仿真分析，是进行判断的最有效方式。陕西西安墙体广告

“2010年，伴随着特高压直流输电工程项目加速建设，大家原先的仿真方法不太灵了！”模拟仿真中心副主任李亚楼告知高新科技日报记者，归根结底，通常是新入网的机器含有各种各样功率器件，之前的机电工程暂态过程仿真方法无法有效仿真模拟这些设备的快速反应十分复杂控制特性。陕西西安墙体广告

用什么技术取代？已经成功用以部分电网系统电磁感应暂态过程模拟仿真可不可以？一个个疑惑索绕模拟仿真核心数学模型混和模拟仿真研究室主任朱艺颖的脑海中。陕西西安墙体广告

那时候，模拟仿真权威人物广泛认为，电磁感应暂态过程模拟仿真步幅小、运算效率低、模型繁杂，根本没办法模拟仿真规模性具体电力网。陕西西安墙体广告

朱艺颖偏“不信”。她带领一群30岁出头的科技人员，下定了决心占领这一“山上”。陕西西安墙体广告

随着时间推移，研发部门依次攻克了大电网模拟仿真数值计算方法、并行处理耦合优化算法、分散化同歩数学模型混和模拟仿真等困难，研制出特定时尚潮流自动构建和数据通讯传送等新技术，特别是打破了非常重要的50分秒步幅实时仿真技术性。陕西西安墙体广告

“50微秒的实时仿真步幅代表着，系统软件需在1秒钟内对华东电网6000个节点开展20000次测算。”朱艺颖表述。陕西西安墙体广告

“每一个CpU核心不仅完成自己每日任务，还得与其它CpU核心互动数据信息，还需要完成与外置物理学设备过万路数据信号的交互，且处理速度务必跟具体物理学过程同步。”在朱艺颖看起来，这如同让数字电网练出“凌波微步”。陕西西安墙体广告

2017年的一个夏日，模拟仿真中心实验室里灯火辉煌，上百个CpU核心飞快运行，几万元路数据信号实时互动。在看到常见故障模型设计仿真数据和实际波型基本上重叠时，当场迸发出热烈欢笑声——这就意味着，包括11回直流电的华东区域电力网首次实现了精确的电磁感应暂态过程实时仿真，大电网被仿出来！陕西西安墙体广告

破译“仿禁止”陕西西安墙体广告

精确的仿真数据离不了精确的实体模型。在啃下大电网实时仿真这方面“钢刺”后，研发部门发觉，仿真数据和电力网实际运行状况仍存在较大差异，“仿禁止”难题日益突显。陕西西安墙体广告

导致“仿禁止”是因为什么？陕西西安墙体广告

当时任职模拟仿真核心数据混和模拟仿真研究室主任张星介绍说，仿真建模涉及到直流输电工程项目、新能源技术发电机组等环节，出自于技术性和商业考虑，设备厂家将有关运行参数视作“独门绝技”，不愿提供设备主要参数和控制逻辑。受制于此，研发部门只有参考经典控制理论进行建模。陕西西安墙体广告

“这将导致构建的实体模型只有片面性体现控制系统的一部分性能参数，没法详细重现控制系统的响应特性。”张星将这一过程比喻为“瞎子摸象”。陕西西安墙体广告

并且，状况仍在变得越来越复杂。因为电网工程涉及到的设备生产厂家总数多种多样，伴随着一个新的电网工程基本建设，模拟仿真结果的准确性更加难以确保。陕西西安墙体广告

面对这一无法超越的鸿沟，研发团队苦想解决方法。陕西西安墙体广告

“取得数据信息的概率几乎为零。那样，能不能像安卓系统开放式系统一样，让厂家自身封装数据建好模型，服务平台仅需开放接口，把它像App一样组装进去？”张星敢于构想。陕西西安墙体广告

在中国大唐调度控制中心的综合下，大伙儿迅速达成一致。陕西西安墙体广告

研发部门在仿真平台设定对外开放化插口，让厂家给自己机器设备模型，实现模型及设备1∶1复制后，再“组装”到仿真平台上去。陕西西安墙体广告

“就好比厂家直供给予‘菜肴’，秘方则是保密。”朱艺颖说，“而我一样可以综合性每家的‘菜肴’，作出‘满汉全席’来。”陕西西安墙体广告

这样一来，既保护了生产厂家的专利权，又实现了对控制逻辑的精确模拟仿真。陕西西安墙体广告

在南瑞、许继等多个直流电、节能环保设备厂家的大力支持下，历经3年有余，模拟仿真核心总算建设了电磁感应暂态过程仿真平台的3d模型库，克服了繁杂操纵保护设备“仿禁止”这一难题。陕西西安墙体广告

完成“仿的快”陕西西安墙体广告

“仿禁止”克服了，“仿不悦”又成为新的问题。陕西西安墙体广告

“之前选用单机版串行通信方式可以满足仿真计算规定，后来随着运算量指数型增长，这个模式所提供的算率困窘。”李亚楼说，过去进行单独省部级电网系统模拟，必须以“天”为基准，想要实现全国各地体量的电力网模拟仿真，时间还会更长。陕西西安墙体广告

务必提高效率！“一项任务工作量太大时，能够分割给多人来干。同样，仿真计算量太大，那么就交到服务器集群去处理。”张星从此给出了基本建设在我国供电系统第一个超算中心的规划。陕西西安墙体广告

那时，中国虽有成熟的商业超算中心实例，但供电系统未有专用超算中心。从硬件架构设计到软件系统开发，都无经验可寻。陕西西安墙体广告

CpU型号选择、移动数据网络交互技术、CpU制冷计划方案、硬件软件结合可行性分析、测算匹配性……研发部门一项一项理、一件一件干。陕西西安墙体广告

“4家国内主流生产商、10好几个解决方法，被不断较为、往返检测。”张星回忆说，并没有直接可利用的计划方案，大家也就博采众长，和供应商一起进行二次开发，持续改善、逐步完善，逐一达到大电网高效率仿真的特殊要求。陕西西安墙体广告

专业测评比照、测算认证、系统联调……解决方法总算定下来。陕西西安墙体广告

硬件配置拥有，但使用性能的挖掘还得靠手机软件。张星形容道：“宛如再健壮的肌肉组织，要是没有中枢神经系统指引，这也毫无价值。”陕西西安墙体广告

在方案型号选择开始，研发部门就全身心打造出根据超算中心的模拟仿真云计算架构，深入挖掘数万个CpU核的测算发展潜力，“恩威并施”取得成功搭建出仿真平台专用型超算中心。陕西西安墙体广告

现如今，仿真平台已经在国网获得全面应用。张星骄傲地说：“以往，扫描仪剖析主球形网架2.6万个配电线路、1.8万部变电器的安全风险，需用时10天左右，现在基本上不上5min。”陕西西安墙体广告

伴随着供电系统持续不断向占比可再生资源、一定比例电力电子设备发展的趋势演化，其全面的复杂性、对控制响应时间的需求都是在迅速上升。陕西西安墙体广告

“全国各地大电网是一个牵一发而动全身的软件，能源保障和安全就是倏忽不可忽视‘使命责任’。”研发部门责任人、国家电力科学合理研究院副院长郭强表明，“团队将以‘十年磨一剑’的韧劲，心无杂念迎难而上，为提升国家能源安全和应急保障能力作出更大贡献！”陕西西安墙体广告