2025年9月 新型电力系统规划运 行时序生产模拟平台 TEAP 1 目 录 一、研究背景 二、当前时序模拟方法遇到的问题 三、新型电力系统规划运行时序生产模拟平台TEAP 四、应用案例 一、研究背景 2 3 时序生产模拟是全球目前最重要的电力系统规划分析方法之一。时序生产模拟通过全年8760小时 进行逐时刻仿真，为电力电量平衡分析、调节能力测算、新能源消纳计算等提供量化支持。核心 HUST_GTDS（华科） ETAP GOPT（清华） 国内外知名时序生产模拟工具算法 （一）基于运筹的时序生产模拟需求迫切 美国能源部直属的劳伦斯伯克利国家实验室在《演进中 的电力系统资源充裕性评估改进指南：制度和技术》报 告中指出，随着新能源渗透率提升、电力市场复杂程度 加剧，时序生产模拟是电力系统分析的必要方法 4 （二）时序模拟需要面临的新场景 关键问题二：新型电力系统中，煤电向基础 保障性和系统调节性电源并重转型，新能源 冬高方式 夏高方式 夏谷方式 传统电力系统 边界复杂、不确定性强 新型电力系统 8760 5 （二）时序模拟需要面临的新场景 关键问题四：电力市场、碳排放市场、输配 电价等多种电力机制引入，影响系统运行方 式，传统电力系统规划方法难以考量，需要 进行精准量化模拟分析。 电力市场以价格成本为引 导指定机组工作位置 碳排放价格影响机组启停及 出力，从而影响风光消纳 输配电价影响跨省跨区电力

机房内合理的空调配置及气流组织显得尤为重要。 《数据中心设计规范》（GB50174-2017） ［2］指出，在设计 数据中心时，CFD 气流模拟方法对主机房气流组织进 行验证，可以事先发现问题，减少局部热点的发生，保 证设计质量。 本文以呼和浩特地区某智算中心机房为例，通过 对智算中心机房内气流组织及 CFD 模拟结果进行分 析，提出将存量机房改造为智算中心机房的措施，为 关键词： 智算中心；气流组织；CFD；空调系统 临高功率机柜散热的挑战。由于 液冷方式对基础设施要求高、实施难度大，难以满足快速交付需求，因此采用增 加列间空调、扩大冷热通道间距等方法改造存量机房成为必要选择。通过气流 组织分析及 CFD 模拟研究，提出了将存量机房改造为智算中心机房的有效措 施。 Abstract： When transforming the traditional data center into an intelligent Keywords： Intelligent computing center；Air distribution；CFD；Air conditioning system 智算中心机房气流组织设计及 CFD模拟研究 Air Distribution Design and CFD Simulation Research in Intelligent Computing Center Room 何 健

（一）数字孪生的概念与发展 数字孪生（Digital Twins）概念于 2003 年提出，最初 被定义为与物理产品对应的虚拟数字化模型。2010 年，美国 开始在航天与军事领域推广数字孪生，通过模拟和优化航空 器和航天器的数字化模型以改进其性能。2014 年后，如西门 子、达索等世界知名的工业软件公司开始在各自擅长的工业 领域提出数字孪生的衍生概念与应用方案。 2015 年，国内航空工业领域吸收并应用了数字孪生概 配备与重要功能方面相关的各种传感器。这些传感器产生与 物理对象性能各个方面有关的数据，例如，能量输出、温度 和天气等等，然后将这些数据转发至处理系统并应用于数字 副本。一旦获得此类数据，虚拟模型便可用于运行模拟、研 究性能问题并生成可能的改进方案；所有这些都是为了获取 富有价值的洞察成果，然后将之再应用于原始物理对象。 2 （二）数字孪生的金融政策指引 在金融行业，中国人民银行于 2021 年发布的《金融科 数据层：包含支撑服务层各类服务的各类数据，包括从 物理实体各处采集和监测的数据，以及对数据中间集和物理 实体历史数据仿真的生成孪生数据。同时，数据层能够运用 机器学习，大模型技术等 AI 技术对数据集进行各类预测及 模拟生成，对数据进行虚拟化，实现数据智能孪生。 算力层：支撑以上各层服务的算力基础设施层，包括云 计算、容器化、云原生等技术，通用计算、智能计算、存储、 网络等资源，提供弹性高效的算力基础服务。

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模拟短路电流计算，识别潜在风险并实现保护装置的选型和调整。 3 标准合规性 软件符合标准要求（如IEC、NF、VDE等），确保系统合规并简化第三方审核。 4 节省时间与提高精度 复杂计算的自动化、实时模拟、快速仿真、基于先进算法提供选型意见。 通过结合技术与专业知识，这些工具使电网运营商、工程师和企业能够设计高性能、灵活且可持 优化线路的适配性 确保电网稳定性 预测电源与负荷之间的不平衡 以避免停电或损坏 多源电网中可再生能源的快速 变化导致不稳定， 正确计算和选型可预防失衡 系统升级规划 模拟不同场景 （如新增电源或负荷） 在添加储能系统前， 计算模拟影响 以避免现有线路过载 优化负荷分配 分析负荷、电流和电压分布 以实现高效利用 工厂将负荷分配到 不同供电母线以防止过载 并减少能量损耗 09 | 潮流计算 电力负荷调整方案 在新设备部署前后进行 电力能量流的详细分析 挑战 解决方案 每条产线的不间断与稳定供电 最小化由于电压变化 对敏感设备的影响 对工厂内部网络 （包括各条生产线）建模 效益 潮流模拟， 以识别电压不平衡和波动情况 因电气故障导致的非计划 停机减少 10% 建议安装电压调节器和电容器， 以稳定电力供应 挑战 效益 避免与光伏电站间歇性发电相关 的负载不平衡和电压尖峰问题

IMPLEMENTATION RESULTS 精准定位：DeepSeek整合海量医学知识库，支持血常规、影像 学、病理学等数十类报告的实时解析，精准定位异常指标并标 注风险等级。 模拟临床思维：通过“数据校验-关联分析-循证推演”72个分析 节点，系统模拟临床思维，识别如糖尿病早期信号、心血管风险 等亚临床问题。 降低认知门槛：结合患者个体特征生成结构化结论，涵盖疾病 预警、治疗建议、复诊规划及饮食运动指导，同步提供“白话版” 行业级液冷创新：自主研发液冷散热系统，PUE降至1.15以下， 成为油气行业首个绿色低碳AI基础设施。 场景深度适配能力：针对地震处理、化工研发等专业需求优化 算力调度策略，实现业务-算力精准匹配。 业务赋能质效升级，模拟效率指数级提升，大幅缩短产品研 发周期。 高级别安全机制与国密算法支持，实现数据长生命周期防 护，有效抵御外部恶意攻击与非法访问。 兼顾通用计算、大规模AI模型训练、科学计算等多元场景，有 MD高精度 原子势能模型的大规模并行训练，加速推动AI在分子模拟领域的落地 与升级。 背景需求 / BACKGROUND 分子动力学模拟在物理、化学与材料研究中广泛应用，而经典力场精度有限，难以覆盖复杂体系行为。深势科技的DeepMD-kit作为基于深 度学习的原子势能函数生成框架，可大幅提升精度并支持第一性原理级别的模拟。然而，其训练过程需处理大规模原子邻域数据与高维张 量计算，对

孪生世界白皮书（案例实践篇），于 2023 年 4 月编制数字孪生世界白皮书（技术实践篇）， 于 2025 年 4 月编制数字孪生世界白皮书（智能算法篇）。 特别说明：本白皮书内所有案例截图均为模拟数据。 主编单位：杭州易知微科技有限公司 编写指导（排名按姓名拼音首字母）： 陈为 浙江大学计算机学院教授 邓贵德 中国特种设备研究院正高级工程师 杨秦敏 浙江大学控制科学与工程学院教授 3%以下；在工业场景中，自编码器 驱动的设备故障预警系统减少非计划停机 30%。 智能算法的融合应用还体现在多源异构数据的实时处理与动态适应上。通过集成传感 器数据、遥感影像与业务日志，大模型可动态优化城市内涝模拟、港口物流调度等复杂场 景。黄河流域泥沙冲淤模型即通过无人机测深数据与智能插值算法，实现水下地形的高频 更新，防洪调度效率提升 40%。此外，基于强化学习的智能决策系统在电网负荷平衡、交 通信号优化中展现出自主进化潜力。 数字孪生技术的核心在于对多源异构数据的深度融合与智能解析，其应用场景的拓展 高度依赖于复杂数据的高效处理能力。地理数据处理通过整合 DEM、LiDAR 等数据，构 建高精度三维地质模型，结合 AI 算法实现地质灾害动态模拟（如滑坡预警、洪水淹没分 析），并应用于水利工程优化与城市规划决策。例如，黄河流域通过无人机测深技术实时 数字孪生世界企业联盟 DTWEA 数字孪生世界白皮书(2025) 2 更新水下地形数

................. 114 图 79 泵站电气回路工频及变频运行开停机过程暂态孪生................................ 114 图 80 工程设备运行模拟仿真................................................................................ 115 图 81 工程物理孪生建设 ...................................................................................... 124 图 89 水淹模拟................................................................................................... 基于数字孪生技术的液冷服务器生产测试服务平台.............................. 173 图 134 工厂与产线级整体生产过程模拟规划...................................................... 174 图 135 产品测试过程模拟.............................................................

请务必阅读报告末页的重要声明 1 / 29 AI+机器人正深刻变革化工行业，有望带来效率革命。传统化工研发依赖“试错法”，周期长、 成本高，而 AI 与机器人技术融合后，从分子模拟到材料基因组学的全链条效率将被重新定义， 既能降低传统材料成本，又能缩短新材料研发周期。面对化工新材料研发的“多尺度复杂性” 与“实验验证滞后”痛点，AI 通过跨尺度建模、分子动力学加速等方案实现突破。在生产流 驱动者胜出，迟疑者淘汰出局”的两极分化格局。传统化工研发依赖“试 错法”，周期长、成本高。如果以第一性原理为基础，一旦将人工智能（AI）和机器人技术融 合，化工研发大概率将经历一场范式革命——从分子模拟到高通量实验，再到材料基因组学， 全链条效率被重新定义，不但可能大幅降低传统材料的生产成本，也很可能使得新材料研发 周期大幅缩短。化工企业应当充分认识到：当前的产品壁垒已经不是壁垒，当前的产品利润 随时面临挑战。 准 性上相较于传统方法显示出显著优势。 2.分子动力学加速：分子动力学需要模拟分子在不同条件下的行为，比如温度、压力下的动 态变化，AI 可以通过不仅限于机器学习力场（MLFFs）、增强采样方法、粗粒化模型等手段大 幅加速分子动力学的研究。例如 AI 2BMD 系统在精度相同的情况下，实现了超过 100 万倍的 模拟加速，并将误差减少了 10 倍以上。 3.小样本强化学习：在有限的实验次数、原材料等条件下，AI

、 澄清概念并提供研究反馈；作为助研，⼤模型承担研究助理职能，处理⽂献整理、参考⽂献 格式调整、梳理建模和推导等重复性任务；作为智能体，⼤模型本⾝成为研究对象与实验⼯ 具，能模拟⼈类决策⾏为、预测反应，并通过多智能体系统模拟社会互动；作为朋友，⼤模 型超越学术⻆⾊，提供全⽅位⾮学术⽀持，包括职业发展建议、⼼理辅导和⼈际交往建议。 ⼤模型全⾯融⼊学术⼯作流程，不仅能通过⾃动化重复劳动提⾼研究效率，更能通过⼈机合 澄清概念并提供研究反馈；作 为助研，大模型承担研究助理职能，处理文献整理、参考文献格式调整、梳理建模和推导等重复性任务；作为 智能体，大模型本身成为研究对象与实验工具，能模拟人类决策行为、预测反应，并通过多智能体系统模拟社 会互动；作为朋友，大模型超越学术角色，提供全方位非学术支持，包括职业发展建议、心理辅导和人际交往 建议。大模型全面融入学术工作流程，不仅能通过自动化重复劳动提高研究效率，更能通过人机合作扩展人类 . . . . . . . . . . 47 7 作为智能体的 AI 50 7.1 单智能体模拟个体行为 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 7.2 多智能体模拟社会互动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

年） 3 对接的核心性能指标，尝试从应用需求层面评估量子计算真实能力， 从而能够综合判断量子计算技术成熟度，推动当前 NISQ 实用化。 特别需要说明的是，量子计算目前仅在量子模拟、大数分解、线 性系统求解、非结构化搜索等方面有理论优势，在组合优化、机器学 习方面有潜在优势，但暂时缺乏理论证明。应用评测只是针对给定计 算问题与量子算法，在给定量子计算系统上，与经典计算进行对比， 目标是评估该类问题是否适用量子计算，而不是给出该类问题是否必 须依赖量子计算、是否有量子加速优势等结论。 二、计算场景与需求 从数学角度看，各行业面临的计算难题，最终都可以建模为搜 索、优化、运算和模拟等四类问题，如图 2 所示。每类问题在不同 场景中，都有核心计算性能指标，包括计算速度、计算规模、计算 精度、计算能效或其他指标。在采用量子计算时，这些指标实际性 能由所选量子算法、量子计算机性能及配套的增强技术综合决定。 量子计算应用能力指标与评测研究报告（2024 年） 11 险评估的效率和准确性，帮助金融机构更好地进行信贷决策。此外， 量子算法能够处理多变量的复杂关系，通过对海量历史数据的深入分 析和模拟，更准确地预测市场波动和资产价格的变化，提前做好风险 防范措施，为金融机构的风险管理提供有力支持。 3）金融衍生品定价。量子计算能够显著提高对复杂金融衍生品 的定价速度和准确性。对于一些基于复杂数学模型和大量数据的金融