智能电网: 多源电力系统的高效选型 白皮书 目录 01 引言 第一部分 - 智能电网基础与智能选型的作用 03 04 05 1 - 智能电网：能源转型的支柱 2 - 为什么智能选型至关重要？ 3 - 选型软件：应对新挑战的解决方案 06 第二部分 - 潮流计算：优化电能质量与预防低效能 07 1 - 理解潮流计算 08 10 2 - 案例研究：提升工业电网性能 第三部分 在智能选型中的作用 31 1 - elec calc 的核心功能 32 36 2 - 为智能电网参与者带来的附加值 结论 - 借助 elec calc 开启智能电网新时代 38 白皮书 | 智能电网：多源电力系统的高效选型 01 引言 能源转型背景下智能电网 的挑战 能源转型正在加速推进，其驱动力来自于减少碳排放的需求以及将可再生能源整合到电力系统中 的必要性。 智能电网是这一变革的核心， 系统复杂性的增加。这些障碍需要创新方法来确保电网的稳定性、安全性和弹性。 引言 02 在此背景下，电网的智能选型成为优先事项。通过精确分析和优化基础设施，选型软件在应对智 能电网挑战中发挥着战略作用。这些适应多源电网特性的先进工具有以下优势： |多源电网中选型软件的关键作用 1 优化电力能量流 通过潮流计算，软件分析负载、电流和电压的分布，做到能量损耗最小化并预测过载。 2 电网安全 能够在系统的任意点

电力人工智能多模态大模型 创新技术与应用 1 、研究背景 2 、关键技术 3 、应用案例 4 、未来展望 目 录 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科 学；其在历史上经过多个发展时期，形成了不同的技术流派； 深度学习是目前主流。 1950s—1970s 1970s 中期 1980s-2000s 通用模型 无需人类专家标注 高效互联通讯： NVLINK 、 HCCL ( 华为 ) 多模态通用模型： Qwen2-VL 等 . 背景 1—— 人工智能的概念及发 展 数据 算力 的范式，使大规模预训练成为可能。近年来，大模型凭借超大规模参数和海量数据学习，在多模态学习、 推理和通用人工智能方向取得重要进展，为人工智能的发展开启了新的阶段。 大模型 模态扩展 文本 检索增强 图像 / 视频 大规模基础模型 音频 电力大模型 医疗大模型。 Transformer 架构 注意力机制 多模态融合 0upr ake Wefert

碳”目标和高质量发展的新形势下，鄂尔多斯低碳转型，不仅是优化经济结构、培育新 动能的必然选择，更是资源型城市探索绿色发展模式、助力国家实现可持续发展战略的 重要示范。 鄂尔多斯的低碳转型需要统筹推进、多措并举。一方面，要加强传统高耗能产业低 碳化改造，促进煤炭资源与清洁能源的深度耦合；另一方面，应加快可再生能源项目建 设，强化外输电网通道和本地消纳能力。此外，应充分发挥数字技术的赋能作用，推动 克标准煤 / 千瓦时，比全国平均水平高 13 克标准煤 / 千瓦时，单位发电量碳 排放约高出 14.5 克 / 千瓦时。 （2）煤电实际调峰能力受多重制约。一是采暖期长且必须优先保障供热需求。鄂尔 多斯采暖期一般为 10 月中旬至次年 4 月中旬，部分地区可能延长至 9 个月。这期间火 电机组需保障供热，削弱了调峰能力。二是电网协调性不足。煤电作为外送电力支撑电 源，本地电网与外送通道缺乏 2060 年 2060 年后 定位 主体能源 基础能源 保障能源 支撑能源 战略应急 能源 煤炭 占比 全国 55% 以上 55%-45% 45%-20% 20%-10% 10% 左右 鄂尔 多斯 85% 以上 85%-55% 55%-35% 35%-20% 20% 左右 能源消费特点 煤炭消费在 能源体系中 占据绝对 地位 煤炭消费量 稳定，但占 比下降，增 量由新能源 满足

........................................................... 45 第 III 页 中煤图克绿色低碳产业示范园区规划 第五章 构建“多网融合”的一体化网络 ................................... 49 第 III 页 中煤图克绿色低碳产业示范园区规划 第一节 煤网 ............... 二、关键技术实现整体突破 我国现代煤化工产业发展一直坚持引进与自主创新并重的 原则，煤化工行业逐步摆脱了单一引进技术的现状，自主知识产 权技术迅速发展，并取得全球领先地位。近年来， 我国先后开发 了“多喷嘴对置式水煤浆气化” 、“航天粉煤加压气化” 、“清华水 冷壁水煤浆气化” 、“SE 粉煤气化” 、“两段式干煤粉加压气 化”等 一批先进煤气化技术。针对不同煤种特点， 有关企业和科研 单 中煤图克绿色低碳产业示范园区规划 榆林能源化工基地等多个煤炭深加工产业集聚区，现代煤化工产 业基地化格局初步形成。这些现代煤化工基地都建设在煤炭资源 地，上下游产业延伸发展，部分实现与石化、电力等产业多联产 发展，向园区化、基地化、大型化方向发展， 产业集聚优势得到 了充分发挥，为煤化工产业发展打下了较好的基础。 六、产业支撑体系基本形成 通过现代煤化工产业的建设和运营，产业工程设计咨询、工

.. 44 第五节 规划目标 ................................................................... 45 第五章 构建“多网融合”的一体化网络 ...................................... 49 中煤图克绿色低碳产业示范园区规划 第 IV 页 第一节 煤网 ...... 二、关键技术实现整体突破 我国现代煤化工产业发展一直坚持引进与自主创新并重的 原则，煤化工行业逐步摆脱了单一引进技术的现状，自主知识产 权技术迅速发展，并取得全球领先地位。近年来，我国先后开发 了“多喷嘴对置式水煤浆气化”、“航天粉煤加压气化”、“清华水 冷壁水煤浆气化”、“SE 粉煤气化”、“两段式干煤粉加压气化”等 一批先进煤气化技术。针对不同煤种特点，有关企业和科研单位 正在开发新型煤 中煤图克绿色低碳产业示范园区规划 第 19 页 榆林能源化工基地等多个煤炭深加工产业集聚区，现代煤化工产 业基地化格局初步形成。这些现代煤化工基地都建设在煤炭资源 地，上下游产业延伸发展，部分实现与石化、电力等产业多联产 发展，向园区化、基地化、大型化方向发展，产业集聚优势得到 了充分发挥，为煤化工产业发展打下了较好的基础。 六、产业支撑体系基本形成 通过现代煤化工产业的建设和运营，产业工程设计咨询、工

化 发 展 坚 持 从 源 头 防 止 高 耗 能 、 高 碳 化 项 目 入 园 ， 并 坚 持 以 政 策 来 引 导 园 区 产 业 的 转 型 升 级 。开 发 区 先 后 发 布 20 多 项 产 业 促 进 政 策 ， 重 点 鼓 励 企 业 引 进 配 套 供 应 商 ， 设 立 功 能 型 总 部 机 构 ， 延 伸 产 业 链 ， 积 极 引 导 社 会 资 金 投 向 战 （ 一 ） 园 区 概 况 内 蒙 古 自 治 区 鄂 托 克 经 济 开 发 区 （ 以 下 简 称 鄂 托 克 开 发 区 ）创 建 于 2001 年 4 月 ，位 于 内 蒙 古 鄂 尔 多 斯 市 鄂 托 克 旗 棋 盘 井 镇 ， 园 区 规 划 总 面 积 85 平 方 公 里 ， 现 已 开 发 25 平 方 公 里 ， 总 人 口 8.2 万 人 ,是 内 蒙 古 自 治 形 成 了 以 煤 炭 产 业 为 起 点 、 源 头 和 基 础 ， 电 力 产 业 为 核 心 枢 纽 和 “ 发 动 机 ” ， 物 流 作 为 运 输 桥 梁 ， 带 动 铁 合 金 、多 晶 硅 、电 石 、PVC、烧 碱 、煤 化 工 和 天 然 气 化 工 为 竞 争 力 终 端 的 产 业 格 局 。 园 区 各 产 业 之 间 共 生 耦 合 ， 已 经 实 现 了 产 业

四区景观环竞设计应在创造人化空问的基码上：来用生态手法，不对区域环境气侵造成龄坏。圆区内 要趋势，已按越来越多的国家和北区所采纳： 的绿化项日等可适当纤合低摄满项习同步观见设 2024年中央经济工作会设首次提到“案接回区的多，会设操定，2:125年需好的主点任案就包 理集约高效、绿准低接、便挂舒适的交道网络：预费完老的公共交道系统汇慢行系统，充分号虑电动 建立一批率政回区，准动全国政市场起设，理立广品政足迹管理体系、碳标识认证度。 标识认证度。 车配套设施 产城出合口区作为一种仓.新的回区发展模式，有孔到合产业发尽与城市理设，以实现生产、生泛、生态 生态保护规点策略运用，连过显出设施设计整低不境影响：生态丽造布局起生物多栏性保护：海给城 的和谐共为标。这种式以产业为限且，以城方为载体：汀砭了专统产业口区与城市之试的漏阅 市理念应用：是升应对雨水替来的它然灾害能力 促进了切能、空问汇人口等多维度的深度动合：构理起宣居室业的理志发展局。 面融入规划、理设、运专的全工命 同期适过综会运用书能、减排、固成、跃汇、碳交易等多种手段，以及能源、产业、理筑、交通、一 作为一人动能复会型二区查门：其碳排放场票更加复套、多示。光其是对于生产物流型、商务办公型应 态等多领域的技术工艺生成应用和禁理引制创新实改，致力于在一定周期（道常为一年为：晨人程 区的案场景而言，应凌连过凝漆用地布局汇复合的功能规划：尽工能著如口区内的行交道汇士态绿 减少

以最小化损耗并最大化电网利用。智能控制电容器组、分接头转换器和移相器使功率因数接近1。状态估计器和机 器学习持续改进潮流模型。在配电网中，智能逆变器和控制设备重新平衡相负荷。在过去的十年里，美国能源部多 样化的研究表明，使用无功功率的实时控制和平衡可以减少配电网损耗高达30%（美国能源部，2015年，2024年 ）。 18 | 2.1.4 最终用户自动化 检测和灵活性信号的智能计量基础设施。 • 人工智能增强的需求预测： 使用机器学习进行更精确的电力需求预测，覆盖不同的时间范围。 • 早期对电网约束的认识： 早期检测潜在的网络瓶颈和稳定性参数的违反，利用基于多因素算法的先进且持续的 有功功率计算，以防止过载和低效的纠正措施。 • 短期市场价格预测： 基于批发电价预测，利用机器学习模型优化电力市场交易策略，模型输入为跨部门数据集 中细颗粒度的从小时到天的时间数据（停电、天气、行为需求模式）。 驱动的能源和电网管理（Enlitia，2025），云和边缘计算的普及，以及创建 可扩展和可转移/可适应的 AI 模型，这些模型对于更广泛的采用和影响至关重要（Ukoba , 2024). 等 在南澳大利亚州的霍恩代尔风电场，可以找到另一个实际案例，那里的人工智能预测系统分析风模式、大气条件和涡 轮机性能数据，以优化能源生产和电网集成。与传统的预测方法相比，这些系统实现了高达45%更高的准确性，使操 作员能够更好地

系统热点名词释义工作组，对征集意见中热度最高的 12 个名词开展 名词释义的编写工作，并形成了初稿。通过会议研讨和书面反馈等形 式，工作组收集了专委会委员和系统所的专家意见，并对初稿进行了 多轮修改、补充、整理，于 2024 年 12 月形成了《电力系统热点名词 释义》（讨论稿）。 由于时间和水平所限，《电力系统热点名词释义》（讨论稿）难 免存在疏漏与不足，恳请各位专家和同仁批评指正。未来，我们将持 了对等控制方案，即有功频率下垂控制，以解决多个电压源并联运行 问题，并将采用该方案的分布式电源命名为“grid forming battery inverters”。 在 2012 年，奥尔堡大学的 Frede Blaabjerg 教授在《Control of Power Converters in AC Microgrids》中，从微电网的视角对众多控制 策略进行了分类与定义，包括：（1）GFM 与现有新能源并网变流器控制技术（Grid Following）及其改 进技术相结合，可以提升大规模高比例新能源接入的电力系统稳定性， 进一步提高未来电力系统的新能源接入比例极限。 在 2020 年，奥尔堡大学王雄飞教授将基于检测电压实现并网同 步的控制定义为跟网型控制技术，而将采用功率同步机制的电压源型 控制定义为构网型控制技术。 在 2020 年，徐政教授团队引入了 GFM 概念到国内，并在《高