国内电力行业第1个云超算平台——南网调度云超算平台近日在南方电网公司上线。同时，基于南网调度云超算平台的精细化数值天气预报系统台风模式也已投入使用。在应对今年第7号台风“查帕卡”中，该模式平稳运行，有效支撑了电网在台风天的应急指挥工作。
该平台由南方电网公司与阿里云共同合作建设，采用阿里云自主研发的飞天云操作系统和神龙超级计算集群，每秒钟可进行825万亿次浮点运算，每节点计算能力较普通云服务器提升了5倍，算力还可随时加强或收缩，灵活适应电网的实际业务变化。
南方电网公司供电区域内的广东、广西、云南、贵州、海南五省区，绝大多数电网设备都分布在户外，容易遭受台风、覆冰、山火等气象灾害的影响，特别是在台风天极易发生故障、跳闸，保电压力较大。强算力、精细化的天气预报系统，对电力行业来说至关重要。
一、概述（YDQC交直流耐压机可靠解决了测试者的各种需求）
是在同类产品高压试验变压器的基础上，按试验变压器国家标准ZBK41006—89要求，经改进后生产的一种新型产品，本系列产品具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全、使用方便等特点。实用于电力、工矿、科研等部门，对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行工频耐压试验和直流泄漏试验，是高压试验中必不可少的仪器。
二、结构（YDQC交直流耐压机可靠解决了测试者的各种需求）
铁芯为单框式。线圈采用同芯圆筒多层塔式结构，初级低压绕组绕在铁芯上，次级高压绕组绕在低压绕组外侧，这种同轴布置减少了绕组间的藕合损耗。高压硅堆用特殊工艺封装在套管内，产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构，整体外型美观大方。其内外部结构见图1。
1-均压球；2-硅堆短路杆；3-高压套管；4-油阀；5-壳体；6、7-调整电压输入a、x端子；8、9-仪表测量E、F端子；10-高压尾X端子；11-变压器外壳接地端；12-高压输出A端子；13-高压整流硅堆；14-内部均压环；15-变压器铁芯；16-初级低压绕组；17-测量仪表绕组；18-二次级高压绕组；19-变压器油。
三、工作原理（YDQC交直流耐压机可靠解决了测试者的各种需求）
为单相变压器，联结组标号II。单台高压试验变压器的工作过程，用交流220V（10KVA以上为380V）电压接入电源控制箱（台），经电源控制箱（台）内自藕调压器（50KVA以上调压器外附）调节0~200V（10KVA以上0~400V）电压至试验变压器的初级绕组，根据电磁感应原理，在试验变压器高压绕组可获得试验所需的高电压。其工作原理图见图2所示。
1、单台工作原理示意图（YDQC交直流耐压机可靠解决了测试者的各种需求）
图2 ：单台工作原理示意图
在试验变压器中：a、x为低压输入端；A、X 为高压输出端；E、F为仪表测量端。
YDQC交直流耐压机可靠解决了测试者的各种需求2、单台交直流两用型高压试验变压器工作原理见图3。图中所示：高压套管内装有高压硅堆，串接在高压回路中作高压整流，以获得直流高电压。当用一短路杆将高压硅堆短接时，可获得交流高电压，其状态为交流输出；反之在抽出短路杆时，其状态为直流输出。
3、三台高压试验变压器串激获得更高电压原理见图4，串激高压试验变压器有很大的优越性，因为整个试验装置由多个单台串激式试验变压器组成，单台试验变压器有着体积小、重量轻、便于运输的特点，它既可以串接成高出几倍的单台试验变压器输出电压组合使用，又可以分开单独使用。整套试验装置投资小、经济实惠。图3所示：在三台串激式试验变压器串激使用中，单台试验变压器B1、B2、B3的输出电压都是U，第1、二级的试验变压器内部都有一个激磁绕组，分别为A1、C1 和A2、C2。当控制电压加在第1级试验变压器B1的初级绕组a1、x1上，激磁绕组A1、C1给予试验变压器B2初级绕组供电，第2级试验变压器B2的激磁绕组A2、C2给试验变压器B3的初级绕组供电。由于第1级试验变压器B1的高压尾及壳体接地，第2、三级的试验变压器B2和B3对地有绝缘支架的隔离，这样试验变压器B1、B2、B3对地输出电压分别为1U、2U、3U。
图3：三台高压试验变压器串激工作原理示意图
B1、B2、B3- 串激式高压变压器；1U、2U、3U-各级对地电压；
PV- 高压示值表（KV）； ZJ1、ZJ2-绝缘支架。
近年来，南方电网公司积极引入云计算、人工智能技术进行新型电力系统建设。早在2018年，公司就与阿里云合作，率先搭建起电网系统的“大脑**”——调度云平台。此后，基于调度云平台开发的AI应用将南网总调的全网负荷预测准确率提升到97.63%，“电力现货交易”业务上线又进一步降低了全社会的用电成本。
“调度云超算平台的上线，是南方电网公司在电力调度领域加速数字化转型的重要举措，标志着调度云开始迈入高性能并行计算领域。”南方电网电力调度控制中心自动化技术专家梁寿愚表示。
未来，南网调度云超算平台还将应用于电力现货市场和新能源功率预测等更多大型计算场景。
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