CN117581228A - 修改电网的模拟 - Google Patents

Abstract

一种由一个或多个处理器执行的计算机实现的方法包括：提供用于由显示器呈现的用户界面，该用户界面包括描绘用于接收电网场景的模拟的输入的一个或多个字段的图形(1702)；接收包括对电网提议的修改的场景的输入(1704)；通过在电网的虚拟模型中对输入进行建模来执行模拟(1706)；修改用户界面以包括图形，该图形描绘：场景的模拟的结果的一个或多个可视化(1708)；以及用于修改输入的选项菜单；接收来自选项菜单的用于修改输入的选择(1710)；通过在电网的虚拟模型中对修改的输入进行建模来执行修改的模拟(1712)；以及修改用户界面以包括描绘与修改的模拟的结果相比较的模拟的结果的一个或多个可视化的图形(1714)。

Description

修改电网的模拟

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年6月4日提交的美国临时专利申请号63/196,823和于2021年4月21日提交的美国临时专利申请号63/177,502的权益，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及电网(electrical power grid)，并且具体地涉及执行电网(electrical grid)系统的操作建模和模拟。

背景技术

电网将电力传输到诸如住宅和商业建筑物的负载。电网是复杂的，并且需要大量商业、监管、立法和其他利益相关者来评估和做出投资和运营决策。为了帮助做出关于电网修改的决策，电网的虚拟模型可以用于模拟各种条件下的操作。

历史上，决策者已经使用不同的工具或方法来评估他们的电网投资决策。这可以从雇用咨询公司来执行评估，到建立内部专家团队，以及到利用任何可用的技术。考虑到建模和评估的复杂性，以及资本支出、回报率、风险和可靠性的既定决策标准，许多公用设施(utility)公司使用三到四个软件程序，在它们之间具有尴尬或不存在的界面。在许多情况下，虚拟电网模型是定制的并且在公用设施上重新实现，导致公用设施之间的分裂。

当前的过程不仅使用孤立工具进行建模或评估，而且这些孤立工具中的核心建模技术是有限的。利用诸如电气变量、日内或小时内负载或发电价格的预测、以及甚至在模型中考虑的节点的数量的因素进行简化。此外，这些工具使用不同的底层电网(grid)模型，这些电网模型放大了它们产生的结果中的差异。

发明内容

通常，本公开涉及一种用于获得电网操作的模拟的输入并呈现模拟的结果的系统。虚拟电网模型用于评估和预测电网的操作。本公开提供了用于接收电网场景的输入、执行电网场景的模拟以及显示模拟结果的可视化的系统和方法。系统可以通过呈现在计算机系统的显示器上的用户界面(user interface)来接收输入并显示结果。模拟系统可以提供与提议的电网修改的环境、可靠性、监管和财务影响相关的结果。

在一些实施方式中，模拟系统可以提供用于接收用于分析电网项目的输入的用户界面。用户界面可以包括可以用于配置对电网配置提议的修改(proposed modification)的设计工具。修改的电网配置可以包括对电网的模拟物理变化，诸如添加和移除发电源，以及模拟的非物理变化，诸如假设的负载增长场景。

模拟系统可以通过用户界面接收指示基线数据输入源的用户选择的数据、指示用于分析的地理区域的数据、以及指示项目的时间范围的用户选择的数据。模拟系统还可以通过用户界面接收用于分析的场景的用户输入。场景可以包括要模拟的对电网一个或多个提议的改变。例如，第一场景可以包括向电网添加发电源。系统可以接收用户对提议的增加的发电源的位置和类型以及提议的增加的发电源的额定值的选择。系统还可以接收指示模拟假设的用户输入，例如，假设的年度负载增长为15％。

在执行请求的模拟之后，模拟系统可以修改用户界面以包括输入场景的模拟结果的可视化。在一些情况下，模拟系统可以呈现示出可视化的第二用户界面。可视化可以包括例如表格、图表、图形和地图。用户界面还可以使得用户能够在查看模拟结果之后调整评估参数和假设。例如，用户界面可以包括用于请求附加模拟和修改的模拟的各种菜单。

在一些示例中，用户界面可以包括用于修改输入场景的选项菜单。系统可以通过用户界面接收修改的输入。例如，系统可以在第一场景中接收修改提议的添加的电源的额定功率的输入。基于修改的输入，模拟系统可以执行更新的模拟并显示第一场景的更新的结果。

在一些示例中，用户界面可以包括用于输入附加场景的可选择选项。系统可以通过用户界面接收可选择选项的选择以输入附加场景。响应于接收到输入附加场景的选择，系统可以修改用户界面以包括描绘用于接收电网场景的模拟的输入的一个或多个字段的图形。然后，系统可以通过用户界面接收第二场景的输入。例如，第二场景可以包括升级当前现有发电源。

通过用户界面显示的结果可以包括比较视图，该比较视图示出了多个场景中的每个场景的评估参数彼此比较以及与基线场景比较。例如，用户界面可以示出在同一曲线图上示出的基线数据输入、第一场景和第二场景中的每一个的电力质量随时间的趋势线。用户界面还可以示出地图视图，该地图视图指示基于每个场景模拟的电网的特性。通过用户界面提供的模拟结果可以是时变的。例如，可以显示落在项目的时间范围内的用户选择的时间点或持续时间的结果。在一些示例中，可以在模拟持续时间内聚合和/或平均结果。

通常，本说明书中描述的主题的创新方面可以体现在计算机实现的方法中，该方法包括：提供用于由显示器呈现的用户界面，该用户界面包括描绘用于接收电网场景的模拟的输入的一个或多个字段的图形；通过用户界面接收场景的输入，该输入包括：场景的地理位置；场景的时间尺度；以及对电网提议的修改；通过在电网的虚拟模型中对输入进行建模来执行场景的模拟；修改用户界面以包括图形，该图形描绘：模拟的结果的一个或多个可视化；以及用于修改输入的选项菜单；通过用户界面接收来自用于修改输入的选项菜单的选择；通过在电网的虚拟模型中对修改的输入进行建模来执行修改的模拟；以及修改用户界面以包括描绘与修改的模拟的结果相比较的模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

通常，本说明书中描述的主题的其他创新方面可以体现在计算机实现的方法中，该方法包括：提供用于由显示器呈现的第一用户界面，该第一用户界面用于接收电网场景的模拟的输入；通过第一用户界面接收场景的输入，该输入包括：场景的地理位置；场景的时间尺度；以及对电网提议的修改；通过在电网的虚拟模型中对输入进行建模来执行场景的模拟；提供用于由显示器呈现的第二用户界面，该第二用户界面包括：模拟的结果的一个或多个可视化；以及用于修改输入的选项菜单；通过第二用户界面接收来自用于修改输入的选项菜单的选择；通过在电网的虚拟模型中对修改的输入进行建模来执行修改的模拟；以及提供用于由显示器呈现的更新的第二用户界面，更新的第二用户界面包括与修改的模拟的结果相比较的模拟的结果的一个或多个可视化。

这些和其他实施例可以单独地或以任何组合包括以下特征。在一些实施方式中，显示器包括第一显示器。该方法包括通过呈现在第二显示器上的用户界面接收第二场景的输入，该输入包括对电网第二提议的修改；通过在电网的虚拟模型中对第二场景的输入进行建模来执行第二模拟；以及提供用于由第一显示器呈现的第二用户界面，该第二用户界面包括与第二模拟的结果相比较的模拟的结果的一个或多个可视化。

在一些实施方式中，该方法包括：通过呈现在第二显示器上的第二用户界面接收第二场景的输入，该输入包括对电网第二提议的修改；通过在电网的虚拟模型中对第二场景的输入进行建模来执行第二模拟；以及修改用户界面以包括描绘与第二模拟的结果相比较的模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

在一些实施方式中，场景包括特定电网配置，并且执行场景的模拟包括：调整电网的虚拟模型以表示特定电网配置；以及在各种模拟的条件下确定调整的电网的虚拟模型的特性。

在一些实施方式中，特定电网配置包括添加或移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接中的至少一个。

在一些实施方式中，各种模拟的条件包括各种环境条件或各种负载条件中的至少一个。

在一些实施方式中，场景包括特定条件，并且执行场景的模拟包括：调整电网的虚拟模型以表示特定条件；以及在各种模拟的电网配置中确定调整的电网的虚拟模型的特性。

在一些实施方式中，特定条件包括特定环境条件或特定负载条件中的至少一个。

在一些实施方式中，各种模拟的电网配置包括添加和移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接中的至少一个。

在一些实施方式中，通过在电网的虚拟模型中对输入进行建模来对场景执行模拟包括对输入中包括的地理位置和时间尺度执行基线模拟，并且模拟的结果包括提议的修改对基线模拟的结果的影响。

在一些实施方式中，修改的输入包括与提议的修改不同的对电网第二提议的修改，并且修改的模拟的结果包括第二提议的修改对基线模拟的结果的影响。

在一些实施方式中，该方法包括对输入中包括的地理位置和时间尺度的基线场景执行模拟。用户界面包括描绘与基线场景的模拟结果相比较的场景的模拟结果的一个或多个可视化的图形。

在一些实施方式中，该方法包括：使用规则集来评估提议的修改；以及提供由显示器呈现的提议的修改违反规则集中的至少一个规则的通知。

在一些实施方式中，规则集中包括的每个规则包括法律、法规、设备限制、操作限制或工业标准中的至少一个。

在一些实施方式中，电网的虚拟模型包括真实世界电网资产的虚拟模型。

在一些实施方式中，地理位置包括真实世界电网的选择的馈线的位置。

在一些实施方式中，该方法包括：响应于接收到场景的输入，访问电网的虚拟模型，虚拟模型包括多个不同的模型配置；以及基于场景的输入，选择(i)包括模拟的分辨率和尺度的模拟模式以及(ii)多个不同模型配置中的一个。执行场景的模拟包括使用选择的模型配置在选择的模拟模式中执行模拟。

通常，本说明书中描述的主题的其他创新方面可以体现在计算机实现的方法中，该方法包括：提供用于由显示器呈现的用户界面，该用户界面包括描绘用于接收电网场景的模拟的输入的一个或多个字段的图形；通过用户界面接收第一场景的第一输入；响应于接收到第一输入，通过在电网的虚拟模型中对第一输入进行建模来执行第一场景的第一模拟；修改用户界面以包括图形，该图形描绘：第一场景的第一模拟的结果的一个或多个可视化；以及用于输入附加场景的可选择选项；响应于接收到用于输入附加场景的可选择选项的选择，修改用户界面以包括描绘用于接收电网场景的模拟的输入的一个或多个字段的图形；通过用户界面接收第二场景的第二输入；响应于接收到第二输入，通过在电网的虚拟模型中对第二输入进行建模来执行第二场景的第二模拟；以及修改用户界面以包括描绘与第二模拟的结果相比较第一模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

通常，本说明书中描述的主题的其他创新方面可以体现在计算机实现的方法中，该方法包括：提供用于由显示器呈现的第一用户界面，该第一用户界面用于接收电网场景的模拟的输入；通过第一用户界面接收第一场景的第一输入；响应于接收到第一输入，通过在电网的虚拟模型中对第一输入进行建模来执行第一场景的第一模拟；提供用于由所述显示器呈现的第二用户界面，所述第二用户界面包括：第一场景的第一模拟的结果的一个或多个可视化；以及用于输入附加场景的可选择选项；响应于接收到输入附加场景的可选择选项的选择，提供用于由显示器呈现的第一用户界面；通过第一用户界面接收第二场景的第二输入；响应于接收到第二输入，通过在电网的虚拟模型中对第二输入进行建模来对执行第二场景的第二模拟；以及提供用于由显示器呈现的更新的第二用户界面，更新的第二用户界面包括与第二模拟的结果相比较的第一模拟的结果的一个或多个可视化。

这些和其他实施例可以单独地或以任何组合包括以下特征。在一些实施方式中，显示器包括第一显示器。该方法包括通过呈现在第二显示器上的用户界面接收第三场景的第三输入；通过在电网的虚拟模型中对第三场景的第三输入进行建模来执行第三模拟；以及提供用于由所述第一显示器呈现的第二用户界面，所述第二用户界面包括与第三模拟的结果相比较的第一模拟的结果的一个或多个可视化。

在一些实施方式中，该方法包括：通过呈现在第二显示器上的第二用户界面接收第三场景的第三输入；通过在电网的虚拟模型中对第三场景的第三输入进行建模来执行第三模拟；以及修改用户界面以包括描绘与第三模拟的结果相比较的第一模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

在一些实施方式中，第一场景包括特定电网配置，并且执行第一场景的第一模拟包括：调整电网的虚拟模型以表示特定电网配置；以及在各种模拟的条件下确定调整的电网的虚拟模型的特性。

在一些实施方式中，特定电网配置包括添加或移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接中的至少一个。

在一些实施方式中，各种模拟条件包括各种环境条件或各种负载条件中的至少一个。

在一些实施方式中，第一场景包括特定条件，并且执行第一场景的第一模拟包括：调整电网的虚拟模型以表示特定条件；以及在各种模拟的电网配置中确定调整的电网的虚拟模型的特性。

在一些实施方式中，特定条件包括特定环境条件或特定负载条件中的至少一个。

在一些实施方式中，各种模拟电网配置包括添加和移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接中的至少一个。

在一些实施方式中，第一输入包括对电网第一提议的修改；通过在电网的虚拟模型中对第一输入进行建模来执行第一场景的第一模拟包括：对第一输入中包括的地理位置和时间尺度执行基线模拟，并且第一模拟的结果包括第一提议的修改对基线模拟的结果的影响。

在一些实施方式中，第二输入包括与第一提议的修改不同的对电网第二提议的修改，并且第二模拟的结果包括第二提议的修改对基线模拟的结果的影响。

在一些实施方式中，该方法包括：对输入中包括的地理位置和时间尺度的基线场景执行模拟。用户界面包括描绘与基线场景的模拟结果相比较的第一场景的模拟结果的一个或多个可视化的图形。

在一些实施方式中，该方法包括：使用规则集来评估第一输入和第二输入；以及显示第一输入或第二输入违反规则集中的至少一个规则的通知。

在一些实施方式中，规则集中包括的每个规则包括法律、法规、设备限制、操作限制或工业标准中的至少一个。

在一些实施方式中，电网的虚拟模型包括真实世界电网资产的虚拟模型。

在一些实施方式中，地理位置包括真实世界电网的所选馈线的位置。

在一些实施方式中，该方法包括：响应于接收到第一场景的输入，访问电网的虚拟模型，虚拟模型包括多个不同的模型配置；以及基于第一场景的输入，选择(i)包括模拟的分辨率和尺度的模拟模式以及(ii)多个不同模型配置中的一个。执行第一场景的模拟包括：使用选择的模型配置在选择的模拟模式中执行模拟。

本说明书中描述的主题可以在各种实施例中实现，并且可以产生以下技术优点中的一个或多个。

公开的技术可以用于将与电网投资决策相关的大量因素统一到单个动态界面中，通过该界面，底层数据可以在不同的模拟引擎和分析工具上共享，这些模拟引擎和分析工具可以在物理、财务、环境和监管领域中实现。

公开的技术可以同时分析多个电网投资方案并在比较视图中共享和对比，该比较视图可以包括表视图或图表中的数据可视化。可视化可以提供指示不同的电网规划决策将如何提供不同的财务和非财务回报(financial and non-financial return)的信息。可以呈现比较视图，其示出关于环境、可靠性和监管影响的场景之间的差异。界面可以动态地返回结果，使得用户能够调整评估参数和假设，并且看到几乎立即返回的更新的结果。然后可以以各种文件格式直接与其他用户共享结果。

利用公开的技术执行的模拟可以包括瞬态级别以及数年或数十年的时间尺度两者的细节。模拟可以覆盖非常短的时间段以分析短期效应，诸如峰值需求行为。模拟还可以覆盖非常长的时间段以分析长期影响，诸如累积排放和长期财务回报。公开的模拟系统可以捕获资产在其典型寿命期间的行为。

公开的技术提供了一种用户友好的设计工具，其可以用于配置多个新的电网配置。新的配置可以包括对电网提议的物理改变、对非物理模型输入的改变(诸如假设的负载增长场景)或两者。

公开的技术可以用于预测潜在的新配置的行为，其准确地将物理电网变化归因于对电网的一系列影响。可以评估例如功率流、操作成本、利用率、排放影响、遵守监管要求、火灾风险等的特性效果。

模拟系统可以包括用于相关现有输入的API，其摄取(ingest)来自各种源的输入，例如IoT启用的数据集、监管报告、OEM、负载/发电和天气预报、成本假设、分布式能源(DER)的灵活性参数/时间表和需求响应，以及弹性参数，例如资产的允许停机时间。

模拟系统可以实现机器学习模型以预测负载模式、发电、天气、成本预测和DER行为，以通知前瞻性模拟。机器学习还可以基于历史停电(outage)和设备寿命周期数据来预测维护要求和停机时间。

模拟系统可以例如基于历史电网(power grid)数据在模拟的时间段内在各种动态电网操作条件下执行快速模拟。模拟可以包括在离散时间间隔内(例如，在模拟的年的每小时内)的预测的操作条件。

模拟系统的附加技术优点包括在各种预测的负载条件下模拟电网的操作的能力，包括由于诸如季节效应、日历效应和一天中的时间效应的因素引起的变化。模拟系统可以模拟电网的多个位置处的操作。模拟系统可以在延长的模拟的时间段内模拟多个位置处的各种电气操作特性，例如电流、电压、功率因数、负载等。

模拟系统可以对完整的输电和配电系统进行建模，包括电网组件的电气特性、有源负载和发电机及其相关联的预测行为，以及集中和分布式控制。电网模型可以实现在任何感兴趣的时间尺度(例如，从纳秒到年)上和任何感兴趣的地理区域(例如，从厘米到数千千米)上的模拟。

上述方面的其他实施方式包括对应的系统、装置和计算机程序，其被配置为执行编码在计算机存储设备上的方法的动作。在附图和下面的描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1示出了用于模拟对电网的修改的示例系统。

图2示出了示出规划项目列表的示例输入用户界面。

图3示出了示出用于新规划项目的输入的示例输入用户界面。

图4示出了示出新的规划项目的详细输入的示例输入用户界面。

图5示出了示出用于添加场景的输入的示例输入用户界面。

图6示出了示出场景中的模拟的改变的输入的示例输入用户界面。

图7示出了示出场景中的模拟的改变的选项的示例输入用户界面。

图8示出了用于修改场景中的模拟的负载变化的输入的示例输入用户界面。

图9示出了示出场景中的模拟的资产升级改变的详细输入的示例输入用户界面。

图10示出了示出负载增长场景的电力质量的比较的示例输出用户界面。

图11示出了示出负载增长场景的负载曲线(load profile)和峰值需求的比较的示例输出用户界面。

图12示出了示出负载增长场景的违规(violation)的比较的示例输出用户界面。

图13示出了示出用于修改用于解决未来电力不足的选项的输入的选项的示例输出用户界面。

图14示出了示出用于解决未来电力不足的选项的成本比较的示例输出用户界面。

图15A和图15B示出了用于解决未来电力不足的选项的违规的比较的示例输出用户界面。

图16示出了用于解决未来电力不足的选项的排放的比较的示例输出用户界面。

图17示出了用于模拟对电网的修改的示例过程，包括修改先前建模的场景。

图18示出了用于模拟对电网的修改的示例过程，包括模拟多个不同的场景。

图19是用于模拟对电网的修改的示例服务器系统的示意图。

具体实施方式

图1是示出用于模拟对电网的修改的示例系统100的图。系统100包括电网模拟服务器110和用户设备102。服务器110包括电网模型115和模拟引擎120。用户设备102可以例如通过网络105与服务器110通信。

在一些示例中，电网模型115、模拟引擎120或两者可以与服务器110分离，并且可以通过网络105与服务器110通信。网络105可以包括公共和/或专用网络，并且可以包括互联网。

用户设备102可以是诸如计算设备的电子设备。用户设备102可以是例如台式计算机、膝上型计算机、智能电话、蜂窝电话、平板电脑、PDA等。

服务器110是服务器系统并且可以包括一个或多个计算设备。在一些实施方式中，服务器110可以是云计算平台的一部分。服务器110可以例如由电网运营商(诸如电力公司或第三方)维护和操作。

系统100通过用户设备102向用户显示第一用户界面，例如输入用户界面106。输入用户界面106可以包括输入表单(input form)以使得用户能够输入模拟请求108。

在一些示例中，模拟请求108可以包括对诸如电网项目的第一场景的分析的请求。模拟系统可以通过输入用户界面106接收指示基线数据输入源的用户选择的数据、指示用于分析的地理区域的数据、以及指示项目的时间范围的用户选择的数据。在一些示例中，地理位置可以包括真实世界电网的选择的馈线的位置。在一些示例中，时间范围可以包括模拟的开始和停止时间。开始时间和停止时间可以各自包括日历日期和一天中的时间，具有或不具有指定的时区。

模拟系统还可以通过输入用户界面106接收用于分析的场景的用户输入。场景可以包括要模拟的对电网的一个或多个提议的改变。例如，第一场景可以包括向电网添加发电源。系统可以接收用户对提议的增加的发电源的位置和类型的选择以及提议的增加的发电源的额定值的选择。系统还可以接收指示模拟假设的用户输入。在一些示例中，用户可以提供包括对电网信息进行编码的文本代码文件、对电网信息进行编码的绘制的图表(drawndiagram)以及电子表格格式的数据的输入。

输入用户界面106可以包括可以用于配置对电网配置提议的修改的设计工具。设计工具可以包括例如表单、类型字段、拖放选择等。设计工具可以使用户能够添加和移除各种电网资产以及电网资产之间的连接。在一些示例中，设计工具可以包括电网的可编辑地图。例如，设计工具可以使用户能够将虚拟电源拖放到如地图视图中所表示的电网的位置。在另一示例中，设计工具可以使用户能够在如地图视图中表示的电网的位置处绘制建筑物，并且绘制或拖放建筑物和电网之间的连接。

修改的电网配置可以包括对电网的模拟的物理变化，诸如添加和移除发电源，以及模拟的非物理变化，诸如假设的负载增长场景。示例配置可以包括例如添加或移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接。对于添加或修改的资产，输入用户界面106可以包括用于提供资产特性(例如，电网资产的电额定值)的选项。用于提供资产特性的选项可以包括例如文本字段、下拉菜单、可选择按钮等。示例输入用户界面106在图2至图9中示出。

用户设备102例如通过网络105将模拟请求108传输到电网模拟服务器110。模拟请求108包括由用户输入的参数，例如位置、场景、改变、数据源、筛选器(filter)和请求的输出。模拟引擎120接收模拟请求108。

响应于接收到模拟请求108，模拟引擎120访问虚拟电网模型115。在一些示例中，电网模型115被存储在由服务器110存储或可由服务器110访问的数据库中。电网模型115可以是向诸如住宅和商业建筑物的负载传输电力的真实世界电网的模型。

电网模型115可以包括电网或电网的一部分的拓扑表示。电网模型115的细节足以允许电网的稳态、动态和瞬态操作的准确模拟和表示。

模拟引擎120选择虚拟电网模型115的模型配置116。选择的模型配置116可以包括例如一个或多个层、版本和数据源。模拟引擎120选择用于模拟的模拟模式。模拟模式可以包括模拟的时间尺度、时间分辨率、空间尺度和空间分辨率。

模拟引擎120通过对虚拟电网模型115中的输入进行建模来执行第一场景的模拟或一系列模拟。在一些示例中，模拟可以使用来自现场传感器的实时输入数据流来运行。在一些示例中，模拟可以使用来自传感器的历史数据以及历史和未来参数(诸如给定时刻和位置处的预期负载特性)的估计作为输入来运行。基于模拟或一系列模拟，模拟引擎120输出模拟结果122。

模拟服务器110将模拟结果122输出到用户设备102。用户设备102可以例如通过输出用户界面126显示用于用户查看的模拟结果122。

用户设备102修改用户界面以向用户显示模拟结果122，例如，如输出用户界面126中所示。输出用户界面126可以示出输入场景(例如，第一场景)的模拟结果的可视化130。可视化可以包括例如表格、图表、图形和地图。用户界面还可以使用户能够在查看模拟结果之后调整评估参数和假设。例如，用户界面可以包括各种菜单，其包括用于请求附加模拟和修改的模拟的选项。在一些示例中，输出用户界面126可以包括用于修改输入场景的选项菜单128和用于输入附加场景的选项菜单132。示例输出用户界面126在图10至图16中示出。

用户设备102可以通过输出用户界面126接收来自用于修改输入场景的选项菜单128的选择。例如，用户设备102可接收修改第一场景中提议的添加的电源的额定功率的输入。用户设备102例如通过网络105向电网模拟服务器110传输修改的模拟请求。模拟引擎120接收修改的模拟请求。

基于修改的模拟请求，模拟引擎120可以执行更新的模拟。例如，模拟引擎120可以通过对虚拟电网模型115中的修改的输入进行建模来执行修改的模拟或一系列模拟。

模拟引擎120可以向用户设备102提供第一场景的修改的模拟的更新的结果。用户设备可以通过更新的用户界面(例如，输出用户界面136)显示第一场景的更新的结果。输出用户界面136可以包括与修改的模拟的结果相比较的模拟的结果的可视化138。

在一些示例中，用户设备102可以通过输出用户界面126接收来自选项菜单132的选择以输入附加场景。响应于接收到输入附加场景的选择，用户设备102可以修改用户界面以包括描绘用于接收输入的字段的图形，例如，如用于接收附加场景的输入的输入用户界面106中所示。然后，用户设备102可以通过输入用户界面106接收第二场景的输入。例如，第二场景可以包括当前现有发电源的升级。

用户设备102例如通过网络105向电网模拟服务器110传输对于第二场景的附加模拟请求。模拟引擎120接收附加的模拟请求。基于附加的模拟请求，模拟引擎120可以执行另一模拟。例如，模拟引擎120可以通过对虚拟电网模型115中的第二场景的输入进行建模来执行模拟或一系列模拟。

模拟引擎120可以向用户设备102提供第二场景的模拟的结果。用户设备可以通过更新的用户界面(例如，输出用户界面136)显示第一场景和第二场景的结果。输出用户界面136可以包括与第二场景的模拟结果相比较的第一场景的模拟结果的可视化138。

通过输出用户界面136显示的结果可以包括比较视图，该比较视图示出了多个场景中的每个场景的评估参数彼此比较以及与基线场景比较。例如，用户界面可以示出在同一曲线图上示出的基线数据输入、第一场景和第二场景中的每一个的电力质量随时间的趋势线。用户界面还可以示出地图视图，该地图视图指示基于每个场景模拟的电网的特性。通过用户界面提供的模拟结果可以是时变的。例如，可以显示落在项目的时间范围内的用户选择的时间点或持续时间的结果。在一些示例中，可以在模拟持续时间内对结果进行聚合、平均或两者。

通过输出用户界面136显示的结果可以用于电网规划和操作决策。例如，用户可以评估显示的结果，以便做出与在一天中的各个时间、一周中的各个时间、一年中的各个时间等操作哪些电源有关的决策。显示的结果还可以有助于与电力恢复和电力切断相关的决策。

在一些示例中，用户可以评估显示的结果，以便做出与提议的电网修改相关的决策。例如，用户可以输入多个场景并查看每个场景的影响与多个场景的累积影响之间的比较。在一些实施方式中，多个用户可以各自向电网模拟服务器110输入场景，并且可以向不同的用户呈现用户界面以便评估场景。例如，电网公用设施处的用户可以查看由多个不同承包商提议的场景的结果。电网公用设施处的用户可以比较提议的场景，以便确定每个提议的场景的财务、操作和环境影响。

在一些实施方式中，电网模拟服务器110可以使用机器学习过程以随时间提高模拟结果。例如，模拟引擎120可以模拟所对电网提议的改变并产生模拟结果。然后可以对真实世界电网做出提议的改变并且将其并入虚拟电网模型115中。电网模拟服务器110可以将改变的真实世界影响与先前的模拟结果进行比较。基于将改变的真实世界影响与先前的模拟结果进行比较，电网模拟服务器110可以更新虚拟电网模型、模拟引擎120或两者的参数。

图2示出了示出规划项目列表的示例输入用户界面200。规划项目列表包括每个场景的时间尺度210和每个场景的状态220。规划项目列表包括“北岛增长分析”项目240。项目240的描述的目的是解决2022和2026之间的2.2兆瓦(MW)不足。用户界面200包括用于创建要评估的新项目的可选择选项230。

图3示出了示出用于规划项目的输入的示例输入用户界面300。具体地，图3示出了示出项目240的输入的示例输入用户界面300。输入用户界面300包括用于选择基线输入310的字段。基线输入310指定要在场景中使用的数据源。在该示例中，负载和资产数据的选择的基线输入是最新的负载预测和最新的资产数据集。

在一些实施方式中，基线输入可以被设置为默认数据源。例如，默认数据源可以包括数据源的最新版本。用户界面300可以使用户能够从默认数据源改变输入数据源。

使用户能够选择数据源可以提高模拟结果的置信度。例如，用户可以选择从公共或专有源输入数据。用户还可以使用不同的数据源执行多个模拟，以便比较使用不同数据源的模拟的结果。在一些实施方式中，显示的结果可以用用于产生结果的一个或多个数据源来标记。因此，查看结果的用户可以评估模拟结果的准确性、质量和一致性。

输入用户界面300还包括用于输入场景的地理位置的地图视图320。在该示例中，可以通过选择地图视图中显示的配电的馈线来输入地理位置。在一些示例中，可以以其他方式输入地理位置，例如，通过在地图上绘制边界，通过选择城镇、县或州，通过输入纬度和经度边界等。

输入用户界面300还包括用于输入场景的时间范围或时间尺度的下拉菜单330。在一些示例中，可以以其他方式输入时标，例如，通过键入文本字段、选择日历上的日期、调整时间线上的滑动元素等。在一些示例中，时间尺度可以包括模拟的开始和停止时间。开始时间和停止时间可以各自包括日历日期和一天中的时间。在一些示例中，开始时间和停止时间可以包括场景的指定时区。

图4示出了示出新的规划项目的详细输入的示例输入用户界面400。输入用户界面400示出了已经为项目选择的选项。输入用户界面400还提供用于添加一个或多个场景的可选择选项420。

输入用户界面400还示出了正在被分析的场景410的列表。在该示例中，模拟服务器正在执行基线场景430的模拟。基线场景430可以是例如没有修改或没有提议的修改的虚拟电网的模拟。在一些示例中，基线场景430的模拟生成基线结果，该基线结果假设不对电网的选择的部分的当前虚拟模型进行改变。可以基于选择的地理位置、时间尺度和输入数据源来分析基线场景430。

图5示出了示出用于添加场景的输入的示例输入用户界面500。添加的场景可以包括对电网的一个或多个改变或修改。输入用户界面500包括用于添加改变的可选择选项510。

图6示出了示出场景中的模拟改变的输入的示例输入用户界面600。输入用户界面600示出了通过用户界面500输入的改变610的列表。

在一些实施方式中，输入用户界面600或其他输入用户界面可以提示用户选择某些改变或模拟条件。模拟系统可以例如基于同一用户或其他用户请求的先前模拟来提示改变和条件。在一些示例中，模拟系统可以基于输入到第一输入字段中的输入来提示输入到第二输入字段中。例如，用户可以输入包括将电动车辆充电器添加到电网的改变。模拟系统可以提示用户输入预期负载增长(例如2％)的模拟条件。在一些示例中，建议的预期负载增长可以基于历史负载增长。在一些示例中，建议的预期负载增长可以基于由已经执行类似模拟的其他用户输入的负载增长估计。

图7示出了示出场景中的模拟的改变的选项的示例输入用户界面700。输入用户界面700包括示出了可以输入到模拟的各种可能的改变的下拉菜单710。

图8示出了用于修改场景中的模拟的负载改变的输入的示例输入用户界面800。在该示例中，更新的负载增长预测810被输入到用户界面800。用户界面800为用户提供选项以选择一个或多个馈线820并输入年度负载增长百分比830。

模拟系统可以通过用户界面800接收指示对先前请求的模拟的改变的输入。在接收到指示改变的输入时，模拟系统可以执行包括改变的修改的模拟。当执行修改的模拟时，模拟系统可以绕过执行基线模拟。例如，由于已经评估了基线场景，因此模拟系统可以与先前评估的基线结果相比较地评估修改后的模拟。因此，实现输入数据的修改可以提高执行模拟的速度和效率。当执行修改的模拟时，模拟系统可以评估修改而不重新执行初始基线场景模拟。

在一些实施方式中，模拟系统可以解决用户输入的改变之间的冲突。例如，用户可以输入彼此冲突的两个或更多个改变。为了管理冲突，模拟系统可以包括冲突管理规则集。冲突管理规则集可以包括冲突解决的层级。在一些示例中，冲突解决层级可以由用户设置。在一些示例中，冲突解决层级可以基于诸如法律、代码、规章等规章。示例规则可以是必须可用于特定馈线的最小功率量、电网资产的最大额定值、两个电网资产之间的最小距离等。

在一些示例中，可以使用规则集来评估用户界面(例如，用户界面800)的输入。该规则集可以包括基于法律、法规、设备限制、操作限制、工业标准或这些的任何组合的规则。模拟系统可以确定输入违反一个或多个规则。响应于确定输入违反一个或多个规则，模拟系统可以提供指示规则违反的通知。例如，模拟系统可以通过用户界面(例如，用户界面800)显示输入违反规则的警告。然后，模拟系统可以向用户提供放弃规则或编辑输入以避免违反规则的选项。

图9示出了示出场景中的模拟的资产升级改变的详细输入的示例输入用户界面900。用户界面900提供用于指定升级的电网资产的额定值的输入字段910。

图10示出了示出负载增长场景的电力质量的比较的示例输出用户界面1000。用户界面1000包括场景评估曲线图1010。曲线图1010示出了随时间变化的电力质量。曲线图1010中显示的结果示出了提议的修改对基线模拟结果的影响。修改可以包括选择的地理位置内的各种级别的电动车辆(EV)采用。例如，曲线图1010示出了与中等EV采用的第一提议的修改相比以及与高EV采用的第二提议的修改相比的基线结果。

输出用户界面1000包括用于复制场景的下拉菜单中的可选择选项1020。响应于对可选择选项1020的选择，模拟系统可以复制选择的场景。然后，模拟系统可以呈现输入用户界面，例如用户界面800，用于接收指示对复制场景的修改和调整的输入数据。以这种方式，系统使用户能够从预先存在的场景生成新场景，而不是重新创建每个场景。

输出用户界面1000包括用于添加新的场景的可选择选项1030。响应于对可选择选项1030的选择，模拟系统可以呈现输入用户界面，例如用户界面500，用于接收指示新的场景的参数的输入数据。以这种方式，系统使得用户能够生成新的场景，同时保留先前运行的场景。在已经生成和评估了多个场景之后，模拟系统可以呈现示出多个场景的结果的输出用户界面。可以例如在比较视图中或在累积视图中呈现多个场景的结果。

图11示出了示出负载增长场景的负载曲线和峰值需求的比较的示例输出用户界面1100。用户界面1100包括用于模拟条件和配置的负载曲线图1110和峰值需求曲线图1120。

负载曲线图1110和峰值需求曲线图1120各自示出了包括在各种条件下评估的特定电网配置的场景的评估结果。评估的条件可以包括例如环境条件和负载条件。

例如，曲线图1110中所示的负载曲线示出了在各种环境条件下评估的特定电网配置的模拟结果。具体地，环境条件包括对应于冬季和夏季的天气条件。类似地，峰值需求曲线图1120示出了在各种负载条件下评估的特定电网配置的模拟结果。具体地，负载条件包括基线负载、在中等级别的EV采用的情况下的负载、以及在高级别的EV采用的情况下的负载。

在一些示例中，模拟系统可以评估包括针对不同电网配置评估的特定条件或条件集的场景。例如，可以针对具有一个电源、具有两个电源或具有三个电源在线的电网配置评估包括风暴的环境条件的场景。在特定环境条件下利用各种电网配置的模拟的结果可以在比较视图中示出。

在另一示例中，可以针对电网配置评估包括中午夏季负载需求的负载条件的场景，该电网配置包括所有热水器从电网脱落的配置、所有热水器的一半从电网脱落(shed)的配置、以及没有热水器从电网脱落的配置。在特定负载条件下具有各种电网配置的模拟结果可以在比较视图中示出。

图12示出了示出负载增长场景的违规的比较的示例输出用户界面1200。输出用户界面1200包括示出基线场景、中等EV采用场景和高EV采用场景中的违规之间的比较视图的各种曲线图。

图13示出了示出用于修改用于解决未来电力不足的选项的输入的选项的示例输出用户界面1300。用户界面1300包括菜单1310，菜单1310包括筛选器。筛选器可以应用于结果，以便使某些要求优先于其他要求。例如，成本筛选器可以被设置为低级别，并且排放筛选器可以被设置为更高级别，以便针对各种场景将成本效益优先于环境影响。在一些示例中，菜单1310可以包括用于修改输入的选项，例如，通过改变一个或多个电网资产的额定值、通过改变场景的时间尺度、通过改变电源的类型、通过改变电源的位置等。

图14示出了示出用于解决未来电力不足的选项的成本比较的示例输出用户界面1400。在一些示例中，成本比较可以包括电网修改的直接和间接成本。例如，在特定位置构建电源可能导致间接财务效应，诸如税收优惠。虚拟电网模型115可以包括考虑各种电网决策的间接财务影响的财务模型。

图15A和图15B示出了示出用于解决未来电力不足的选项的违规的比较示例输出用户界面1500。用户界面1500包括用于解决未来电力不足而提议的场景1510的列表。用户界面1500还包括示出不同场景的结果之间的比较的各种曲线图。

图16示出了示出用于解决未来电力不足的选项的排放的比较示例输出用户界面1600。用户界面1600包括示出各种提议的场景的预期排放影响的曲线图1610。

图17示出了用于模拟对电网的修改的示例过程1700，包括修改先前建模的场景。过程1700可以由诸如模拟系统(例如电网模拟服务器110)的计算系统执行。

过程1700包括提供用于由显示器呈现的接收电网场景的模拟的输入的用户界面(1702)。用户界面可以是例如输入用户界面900。

过程1700包括通过用户界面接收场景的输入(1704)。场景可以是例如包括用于解决预测的电力不足的场景的项目240。

过程1700包括通过在电网的虚拟模型中对输入进行建模来对场景执行模拟(1706)。电网的虚拟模型可以是例如虚拟电网模型115。

过程1700包括修改用户界面以包括模拟结果的可视化(1708)。用户界面可以被修改，例如，以包括如输出用户界面1300中所示的可视化，其示出了输入场景的可靠性、成本和排放的值。在一些实施方式中，过程1700包括提供包括结果的可视化的第二用户界面。

过程1700包括通过用户界面接收来自用于修改输入的选项菜单的选择(1710)。选项菜单可以是例如包括筛选器的菜单1310。

过程1700包括通过在电网的虚拟模型中对修改的输入进行建模来执行修改的模拟(1712)。修改的模拟可以包括利用从菜单1310选择的筛选器的应用来执行的模拟。

过程1700包括修改用户界面以包括与修改的模拟的结果相比较的模拟结果的可视化(1714)。用户界面可以被修改，例如，以包括如更新的输出用户界面1300中所示的可视化，其示出了用于各种场景的可靠性、成本和排放的更新的比较值。

图18示出了用于模拟对电网的修改的示例过程1800，包括模拟多个不同的场景。过程1800可以由诸如模拟系统(例如电网模拟服务器110)的计算系统执行。

过程1800包括提供用于由显示器呈现的接收电网场景的模拟的输入的用户界面(1802)。用户界面可以是例如输入用户界面800。

过程1800包括通过用户界面接收第一场景的第一输入(1804)。第一输入可以包括例如选择的馈线820的年度负载增长百分比830。

过程1800包括响应于接收到第一输入，通过在电网的虚拟模型中对第一输入进行建模来执行第一场景的第一模拟(1806)。执行第一场景的模拟可以包括使用输入的年度负载增长百分比830来模拟选择的馈线820的操作。

过程1800包括修改用户界面以包括第一模拟的结果的可视化(1808)。用户界面可以被修改，例如，以包括如输出用户界面1000中所示的可视化。

过程1800包括通过用户界面接收第二场景的第二输入(1810)。第二场景的第二输入可以包括例如选择的馈线820的修改的输入年度负载增长百分比830。

过程1800包括响应于接收到第二输入，通过在电网的虚拟模型中对第二输入进行建模来执行第二场景的第二模拟(1812)。对执行第二场景的模拟可以包括使用修改的输入年度负载增长百分比830来模拟选择的馈线820的操作。

过程1800包括修改用户界面以包括与第二模拟的结果相比较的第一模拟的结果的可视化(1814)。用户界面可以被修改，例如，以包括如更新的用户界面1000所示的可视化，其在比较视图中示出第一场景和第二场景的模拟结果。

图19是示出用于模拟对电网的修改的示例服务器系统1900的示意图。系统1900更详细地示出了示例系统100。

系统1900包括电网模拟服务器110和用户设备102。服务器110包括电网模型115和模拟引擎120。用户设备102可以通过例如网络105与服务器110通信。

在一些示例中，电网模型115、模拟引擎120或两者可以与服务器110分离，并且可以通过网络105与服务器110通信。网络105可以包括公共和/或专用网络，并且可以包括互联网。

用户设备102可以是诸如计算设备的电子设备。用户设备102可以是例如台式计算机、膝上型计算机、智能电话、蜂窝电话、平板电脑、PDA等。

服务器110是服务器系统并且可以包括一个或多个计算设备。在一些实施方式中，服务器110可以是云计算平台的一部分。服务器110可以例如由电网运营商(诸如电力公司(electrical power utility)或第三方)维护和操作。

通常，用户可以通过通过用户设备102提供的输入用户界面106向模拟服务器110提供模拟请求108。模拟服务器110可以进行模拟以生成模拟结果122。模拟服务器110可以将模拟结果122提供给用户设备102。用户设备102可以通过输出用户界面126呈现模拟结果122。

图19示出了由系统1900执行的操作，示出为阶段(A)至(F)，其中每个阶段表示用于模拟对电网的修改的示例过程中的步骤。阶段(A)至(F)可以以所示顺序发生，或者以与示出的顺序不同的顺序发生。例如，一些阶段可以同时发生。

系统1900可以执行电网操作的模拟。系统1900可以接收对电网模拟的输出的请求。例如，在图19的阶段(A)中，系统1900向用户设备102显示输入用户界面106。输入用户界面106可以包括输入表单以使得用户能够输入模拟请求108。

输入用户界面106包括用于各种数据的输入字段。例如，输入用户界面106包括位置、改变、场景、数据源和请求的输出的输入字段。在一些示例中，用户界面106可以包括更多或更少的输入字段。用户界面106可以包括各种格式的输入字段。例如，用户界面106可以包括具有下拉菜单的输入字段、滑块图标、文本输入字段、地图、可选图标、搜索字段等。

在一些示例中，输入位置可以包括模拟的中心位置，例如街道地址或纬度和经度。该位置还可以包括用于模拟的半径，例如，以千米为单位。在一些示例中，位置可以包括邮政编码、城镇、城市或县。在一些示例中，位置可以由用户通过显示地图的界面输入。例如，用户可以选择用于模拟的地图的区域。在一些示例中，用户可以在地图上绘制用于模拟的边界。

在示例场景中，如果新的太阳能电池板系统连接到电网，则系统可以接收对模拟结果的请求，该模拟结果示出快速瞬态事件对电气馈线的负载的真实世界电气影响。在该示例中，输入位置可以是以添加的太阳能电池板系统的位置为中心的地理半径。输入变化可以是太阳能电池板系统的添加。输入场景可以是快速瞬态事件。数据源可以是最佳可用的聚合数据。请求的输出可以是由快速瞬态事件引起的多个故障。

在另一示例场景中，系统可以接收对模拟结果的请求，该模拟结果示出了解决电网馈线上的2MW功率不足的推荐的动作。在该示例中，输入位置可以是电网馈线的位置。输入变化可以是功率输出增加2MW。输入场景可以是在一年的过程中的正常操作。数据源可以是由电力公司(electrical utility)提供的数据。请求的输出可以是推荐的动作的成本和可靠性估计。

输入用户界面还可以包括筛选器。例如，用户可以应用筛选器来过滤模拟结果。在上述示例场景中，用户界面106可以包括用于可靠性和成本的筛选器。用户可以操纵用户界面106的图标以将可靠性筛选器设置为仅显示具有大于百分之九十可靠性的推荐的动作。用户还可以操纵输入用户界面106以将成本筛选器设置为仅以小于$2.5M的成本示出推荐的动作。

在图19的阶段(B)中，用户设备102例如通过网络105将模拟请求108传输到电网模拟服务器110。模拟请求108包括由用户输入的参数，例如位置、场景、改变、数据源、筛选器和请求的输出。模拟引擎120接收模拟请求108。

响应于接收到模拟请求108，模拟引擎120访问虚拟电网模型115。在一些示例中，电网模型115被存储在由服务器110存储或可由服务器110访问的数据库中。电网模型115可以是向诸如住宅和商业建筑物的负载传输电力的真实世界电网的模型。

在一些示例中，电网模型115可以包括一个或多个配电馈线的高分辨率电气模型。电网模型115可以包括例如变电站变压器、配电开关和重合器、电压调节方案(例如抽头磁性或开关电容器)、网络变压器、负载变压器、逆变器、发电机和各种负载的数据模型。电网模型115可以包括线路模型，例如中压配电线路的电气模型。电网模型115还可以包括固定和开关线路电容器以及其他电网组件和设备的电气模型。

电网模型115可以包括电网或电网的一部分的拓扑表示。电网模型115的细节足以允许电网的稳态、动态和瞬态操作的准确模拟和表示。电网模型115可以包括各种层111和版本112。电网模型115还可以包括来自多个数据源113的数据。在一些示例中，数据源113可以包括“最佳可用”数据源，包括来自多个数据源的聚合数据。

层111可以包括例如环境层、物理层和经济层。环境层可以包括与电网的环境影响相关的数据。例如，环境层可以包括与为电网供电的电源的排放相关的数据。物理层可以包括与电网的物理组件和操作相关的数据。例如，物理层可以包括与设备性能和规格相关的数据。经济层可以包括与电网成本相关的数据。例如，经济层可以包括与电网的操作和维护成本相关的数据。

电网模型115包括相同电网的不同版本。每个版本可以表示电网的过去、现在和未来状态，包括拓扑随时间的变化，诸如新的资产的引入和开关位置的变化。这使得能够分析过去的行为以及一系列规划的或假设的场景。电网模型115的不同版本可以表示预期的电网设计、按构建的设计、操作设计以及表示规划的和假设的设备修改、添加、移除和替换的组合的未来版本。

版本112可以包括电网模型的时变版本。例如，版本112可以包括电网模型的历史、当前和未来版本。历史版本可以包括表示过去(例如，过去一年、过去五年或过去十年)的电网的模型的版本。在一些示例中，历史版本可以用于评估电网的过去性能。在一些示例中，历史版本可以用于趋势分析和比较。例如，可以使用历史版本和当前版本来运行相同的模拟，以便标识电网性能随时间的任何趋势。

电网模型115的当前版本可以包括电网的按设计的模型。电网的按设计的模型可以包括电网资产的模型，包括其按设计的规格和额定值。电网模型115的当前版本还可以包括按构建的电网模型。电网的按构建的模型可以包括电网资产的模型，包括其真实世界额定值。按构建的模型可以考虑老化、降级(degradation)、维护等的真实世界影响。电网模型115的当前版本还可以包括当前操作版本。当前操作版本可以包括电网的当前操作的实时或近实时数据。当前操作版本可以考虑配置的变化，例如开关位置的变化。当前操作版本还可以考虑当前故障和断电。

电网模型115的未来版本可以包括表示电网的规划的未来配置(例如，未来一年、未来五年或未来十年)的模型的版本。电网模型115的未来版本可以包括对电网的规划的改变的模型，例如尚未构建的规划的电网修改。以这种方式，可以对多个规划的修改的累积影响进行建模。

在一些示例中，电网模型115的未来版本可以包括先前已经模拟的改变的模型。例如，用户可以基于包括第一提议的改变的电网模型115的版本来输入对于模拟的请求。然后，模拟服务器110可以保存包括第一提议的改变的电网模型115的版本。然后，用户可以基于电网模型的版本输入对于模拟的请求，该电网模型的版本除了第一提议的改变之外还包括第二提议的改变。以这种方式，可以对多个提议的修改的累积影响进行建模。在一些示例中，第一提议的改变可以由第一用户请求，并且第二提议的改变可以由第二用户请求。模拟服务器110可以执行结合由第一用户和第二用户两者请求的提议的改变的模拟。以这种方式，模拟服务器110可以通过模拟可以由多个不同用户输入的多个提议的改变的累积影响来实现用户之间的协作。

电网模型115的未来版本可以考虑预期的组件老化、降级、故障和升级。例如，基于组件的平均寿命周期，电网模型115的未来版本可以对组件的降级进行建模直到其寿命终止，并且然后考虑替换组件的规划的性能。电网的未来版本还可以考虑规划的添加，例如，预期在未来的特定日期在线的电源。

在一些示例中，电网模型115的未来版本可以沿着时间线根据日期而变化。例如，用户可以能够指定用于运行模拟的未来日期，例如，2028年5月6日。然后可以执行对应于2028年5月6日的日期的电网的未来版本的模拟，包括截至该日期的任何预期的修改、添加、删除、替换和降级。

在一些示例中，电网模型115的未来版本可以考虑预期的环境和社会变化。例如，电网模型115的未来版本可以考虑电网的地理位置处的气候变化。电网模型115的未来版本还可以例如基于电网的地理位置的社区生长模型来考虑人口的变化。气候以及气候和人口的预测的变化可以用于预测电网的未来电力需求。

电网模型115可以适应不同的置信度级别，使用机器学习来填补模型信息未知或已知具有低置信度的缺口。例如，如果提供的连接性数据不足，则模型可以利用从计算机视觉处理推导出的连接性信息来自动增强。例如，电网模型115可以包括用于电网设备的电气属性、电力消耗、电力生成和基于估计的资产健康的资产故障的概率模型。

电网模型115还可以并入基于地理位置的外部事件的概率模型。例如，电气模型115可以并入指示诸如地震、洪水、飓风、火山喷发、核事故等事件的概率和频率的模型。电网模型115可以将这些概率并入到长期电网操作的分析中。例如，电网模型115可以用于预测特定医院失去电力超过六小时的频率。可以基于电网配置、设备能力和外部事件的预测频率来生成预测。

电网模型115可以从电网的历史和当前版本导出概率信息。例如，为了预测电网的未来修改的影响，电网模型115可以分析对电网的先前类似修改的影响。电网模型115还可以并入和分析来自各种地理位置中的电网的历史数据。以这种方式，电网模型115可以使用机器学习来标识趋势和模式，以便在未来预测设备性能。

数据源113可以包括例如政府源、公用设施源和电网传感器。政府来源可以包括可从政府实体(例如，国家能源管理委员会或州公用设施委员会)获得的数据。公用设施源可以包括公用设施公司，例如Pacific Gas and Electric(太平洋煤气电力公司)或XcelEnergy(埃克西尔能源公司)。数据源113还可以包括电网传感器。例如，电网传感器可以位于电网的各个位置处，并且可以将操作数据传输到电网模拟服务器110。电网传感器数据可以包括历史电网传感器数据、近实时电网传感器数据或两者。

在一些示例中，数据源113可以被聚合到“最佳可用”数据源。例如，来自各种数据源的数据可以与置信度值相关联。最佳可用数据源可以包括来自政府源、公用设施源和电网传感器的数据。当数据点在两个或更多个数据源之间冲突时，可以基于对于数据点具有最高置信度的数据源来选择最佳可用数据。在一些示例中，数据源可以包括来自API的数据的版本。例如，可以通过由天气服务提供的天气API来提供天气数据。因此，选择的数据源可以包括最新版本的天气API。

在一些示例中，用于模拟的数据源113可以由用户例如通过用户界面106来选择。在一些示例中，模拟引擎120可以基于通过模拟请求108提供的数据来选择一个或多个数据源113。

电网模型115可以是自适应的，使得电网模型115的一个方面中的改变持续到所有其他方面。例如，新的反向连接资源可以连接到电网。电网模型115可以例如从数据源113中的一个或多个接收指示新的资源的数据。电网模型115可以将新的资源并入到环境、物理和经济层111中的每一个中。电网模型115还可以将新的资源并入到模型的当前和未来版本中。

电网模型115可以考虑电网之外的能量系统的相互依赖性，诸如天然气存储、配电和发电系统的电气元件。电网模型115可以对两个系统之间的交互进行建模。与主要电力系统相互作用的备用电力系统是另一个示例，特别是对于可以代替柴油发电机系统的电池和太阳能供电系统。可以执行具有所有正常、异常和极端条件(corner condition)的相关联模拟的所有交互子系统的详细模型。

可以通过使用测量的电网数据来校准电网模型115。测量的电网数据可以包括历史电网操作数据。可以在一段时间(例如，数周、数月或数年)内在电网操作期间收集历史电网操作数据。在一些示例中，历史电网操作数据可以是平均历史操作数据。例如，历史电网操作数据可以包括在一年中的特定小时期间变电站上的电气负载，在多年中取平均。在另一个示例中，历史电网操作数据可以包括在一年的特定小时期间电网的电压违规的数量，可能在多年上取平均，或者以其他方式统计地表示。

在一些示例中，电网模型115可以包括假设。例如，电网模型115可以包括用于电网的某些位置的测量数据，并且可能不包括用于其他位置的测量数据。电网模型115可以使用假设来内插其中测量不可用的位置的电网操作数据。假设可以是，例如，与电网的住宅位置处的负载相比，电网的工业位置处的负载之间的假设的比率或关系。

在一些示例中，电网模型115可以包括用于某些时间间隔(例如，某些小时)的测量数据，并且可以不包括用于其他时间间隔的测量数据。电网模型115可以使用假设来估计或内插其中测量不可用的时间间隔的电网操作数据。假设可以是，例如，与白天相比，在夜间特定位置处的负载之间的假设的关系。在另一示例中，假设可以是与在冬天的一天中的同一小时期间相比，在夏天的一小时期间在特定位置处的负载之间的假设的关系。

在一些示例中，电网模型115可以包括针对某些特性(例如，电气负载)的测量数据，并且可以不包括针对其他特性的测量数据。电网模型115可以使用假设来估计测量不可用的特性的电网操作数据。假设可以是例如电网的特定位置处的负载和电压之间的假设关系。

在一些示例中，测量的数据可以用于解决和减少由电网模型115中的假设引起的误差。在一些示例中，电网模型115可以包括保守值来代替丢失或不完整的数据。在一些示例中，电网模型115可以使用最坏情况假设来实现最坏情况分析。

在图19的阶段(C)中，模拟引擎120选择虚拟电网模型115的模型配置116。选择的模型配置116可以包括例如一个或多个层111、版本112和数据源113。模拟引擎120基于模拟请求108来选择模型配置116。例如，模拟请求108可以包括对当前电网上的瞬态的物理效应的请求，其被建模为最佳可用精度。基于该请求，系统可以选择模型配置，该模型配置包括基于来自数据源的最佳可用组合的数据的虚拟模型的当前按构建的版本的物理层。

在一些实施方式中，模拟引擎120包括规则集，该规则集定义模拟请求108的用户输入的各种组合以及用户输入的每个组合的适当的模拟模型配置116。模拟引擎120可以通过将模拟请求108的输入与规则集中定义的输入组合之一进行匹配来选择给定模拟请求108的模型配置116。模拟引擎120将选择与规则集中的特定规则相关联的模型配置116，该特定规则定义与给定模拟请求108提供的用户输入的组合类似的用户输入的组合。

在图19的阶段(D)中，模拟引擎120选择用于模拟的模拟模式118。模拟模式118可以包括模拟的时间尺度、时间分辨率、空间尺度和空间分辨率。

模拟模式118可以包括各种时间尺度。时间尺度指示模拟的模拟持续时间。例如，模拟可以生成指示在十年的时间尺度上的预测的电网操作的数据。通常，较高的时间尺度对应于较大的持续时间。例如，十年的时间尺度是比一年的时间尺度更大的时间尺度。

在一些示例中，时间尺度可以包括毫秒、秒、小时、天、年等的数量。在一些示例中，模拟可以包括当预期在该时域中出现问题时具有较短时间尺度的瞬态模拟，而当不预期瞬态效应时在稳态时域中留下具有较大时间尺度的模拟。

模拟模式118可以包括各种时间分辨率。时间分辨率指示时间维度中的模拟的细节级别。在一些示例中，时间分辨率可以是模拟的数据点的时间增量。通常，较高的时间分辨率对应于较小的时间测量单位。例如，一秒的时间分辨率是比一分钟的时间分辨率更高的分辨率。

在一些示例中，时间分辨率可以包括纳秒、毫秒、秒、分钟、小时、天、周、月等。例如，模拟引擎120可以选择毫秒的时间分辨率来对瞬态事件进行建模。模拟引擎120可以选择天的时间分辨率来对稳态事件进行建模。在一些示例中，模拟引擎120可以针对模拟的一部分以第一时间分辨率执行模拟，并且针对模拟的另一部分以第二时间分辨率执行模拟。

在一些示例中，模拟引擎120可以至少部分地基于将生成的数据量来选择时间尺度和时间分辨率。例如，与在具有较小时间分辨率(例如，周)的十年的时间尺度上运行的第二模拟相比，在具有高时间分辨率(例如，秒)的大时间尺度(例如，十年)上运行的第一模拟将生成更大量的数据。因此，与第二模拟相比，第一模拟可能需要更多的处理时间、处理功率和数据存储。因此，模拟引擎120可以选择适当的时间尺度和时间分辨率，以便在不超过与生成的数据量相关的限制或阈值的情况下获得结果。

模拟模式118可以包括各种空间尺度。空间尺度指示模拟的空间尺寸或模拟的扩展。在一些示例中，空间尺度可以是以距离测量的尺寸，例如千米。在一些示例中，空间尺度可以是以面积(例如，平方千米)测量的尺寸。例如，模拟可以生成指示在十平方千米的空间尺度上的预测的电网操作的数据。通常，较高的空间尺度对应于较大的空间距离或面积。例如，十平方千米的空间尺度是比一平方千米的时间尺度更大的空间尺度。

在一些示例中，空间尺度可以包括米、千米、数十千米、数百千米、数千千米等。例如，模拟引擎120可以通过利用分布式计算在完全互连的尺度上模拟大的系统。空间尺度可以对应于电气馈线或多个连接的电气馈线的地理区域。在一些示例中，模拟引擎120可以利用包括局部级别上的空间尺度的模拟模式来模拟瞬态事件。例如，空间尺度可以对应于街区、城镇、城市等的尺寸。在一些示例中，模拟引擎120可以利用包括区域级别的空间尺度的模拟模式来模拟大的修改。例如，空间尺度可以对应于县、州、省等的尺寸。

模拟模式118可以包括各种空间分辨率。空间分辨率指示物理维度中的模拟的细节级别。在一些示例中，空间分辨率可以是模拟的数据点的线性间隔。在一些示例中，空间分辨率可以是由单个参考点表示的区域的尺寸。通常，较高的空间分辨率对应于较小的空间测量单位。例如，一米的空间分辨率是比一千米的空间分辨率更高的分辨率。

在一些示例中，空间分辨率可以包括厘米、米、数十米、千米等。模拟引擎120可以执行在模型细节方面跨越粒度范围的模拟。电网模型115包括各种级别的发电资源的模型，包括大电力和分布式资源、常规发电厂和间歇性可再生能源以及储能系统。模拟模式118可以包括与分析超局部影响(hyperlocal impact)时的子分量粒度(subcomponent-granularity)相对应的空间分辨率。模拟模式118可以包括在分析更广泛的系统级别影响时对应于更高级别模型粒度的空间分辨率。在一些示例中，模拟模式118可以包括在电网的某些位置处的较高空间分辨率，以及在电网的其他位置处的较低空间分辨率。例如，模拟引擎120可以选择更高的空间分辨率(例如，厘米)以用于对电网的一部分(例如，占据十分之一平方千米的电网的一部分)进行建模。模拟引擎可以选择较低的空间分辨率，例如数十米，以用于建模电网的另一部分，例如占据十平方千米的电网的一部分。

在一些示例中，模拟引擎120可以至少部分地基于将生成的数据量来选择空间尺度和空间分辨率。例如，与在具有较小空间分辨率(例如，十米)的一百千米的空间尺度上运行的第二模拟相比，在具有高空间分辨率(例如，厘米)的一百千米的大空间尺度上运行的第一模拟将生成更大量的数据。因此，与第二模拟相比，第一模拟可能需要更多的处理时间、处理功率和数据存储。因此，模拟引擎120可以选择适当的空间尺度和空间分辨率，以便在不超过与生成的数据量相关的限制或阈值的情况下获得结果。

模拟引擎120是自适应的，并且可以充分利用由电网模型115提供的细节。模拟引擎120能够基于适合于被模拟的事件的尺度和分辨率在不同的模拟模式118之间切换。例如，模拟引擎120可以模拟电容器切换事件之前和之后的稳态功率流，并且在时域中对电容器切换事件本身进行建模以分析电磁瞬态。

模拟引擎120可以取决于子网络到被模拟的事件的电气距离在具有不同细节级别的子网络模型之间切换。例如，模拟引擎120可以将连接到传输系统的配电馈线模拟为单个负载，但是然后在模拟其变电站附近的故障时切换到全馈线模型。

模拟引擎120可以模拟电网上的有源可控设备的行为，包括大电力发电、传输和配电系统控制，以及诸如光伏和电池系统的分布式能源。

模拟引擎120可以通过将模拟视为随机过程来模拟电压和电流值的分布。每个模拟步骤可以从提供的电气属性、负载和发电的分布中进行采样。运行这些模拟中的许多模拟使得能够估计结果上的分布并定义预测的行为周围的置信区间。

模拟引擎120可以基于电磁瞬态的概念执行模拟，但是应用于组合的电气、机械、热、烃燃料子系统的各种细节和各个方面。在示例中，模拟引擎120可以模拟低惯性、高度间歇性的电网，其具有高比例的电子接口(electronic interface)，例如源和负载之间的逆变器。

模拟的电网数据可以基于在模拟的时间段期间模拟电网的操作。模拟的电网数据可以包括电网的多个不同的时间和空间相关特性。模拟的时间段可以是例如模拟的月、周或年。在一些示例中，模拟的时间段可以是输入开始时间和停止时间之间的时间段。例如，该时间段可以具有2025年4月30日美国东部时间下午12:00的开始时间，以及2025年5月22日美国东部时间上午11:00的停止时间。

在一些示例中，模拟引擎120可以针对模拟的时间段(例如，模拟的年)的每个小时生成模拟的电网数据或模拟结果。模拟可以包括基于历史数据在模拟的年的过程中预测的负载和瞬态。例如，预测的负载可以基于预测的季节效应(例如，天气条件)和日历效应(例如，周末、假日)而变化。

电网中的位置可以包括由模拟请求标识的地理位置。例如，位置可以包括邮政地址或纬度和经度坐标位置。

然后，模拟引擎120可以执行一系列模拟。模拟可以基于例如均方根(RMS)、功率流、正序和/或时间序列电压瞬态分析。在每次模拟期间处理的数据量可以取决于正在评估的配电馈线的尺寸和框架。模拟可以分析到受影响的配电馈线和受影响的配电馈线的所有部件的所有连接的预测效果。因此，模拟的复杂性可以根据配电馈线的构造而变化。

例如，模拟可以取决于配电馈线的负载的长度、功率和数量而变化。典型的配电馈线的长度范围可以从大约1英里到10英里。典型的配电馈线的功率范围可以从大约1兆瓦到10兆瓦。连接到馈线的负载的数量可以在几百个住宅负载到几千个住宅负载的范围内。在一些情况下，还可以存在少至几十个商业或工业负载，以及多至数百个商业或工业负载。

配电馈线的构造也可以基于位置而变化。在城市环境中，住宅负载通常共享变压器。在农村环境中，每个住宅负载可以具有单独的变压器。商业和工业负载通常由三相变压器服务。因此，对于农村馈线，馈线中的负载和变压器的数量可以低至数百个负载和数百个变压器。在城市环境中，馈线中的负载和变压器的数量可以多达数千个负载和数百个单相变压器，以及数十个或数百个较大的三相负载和变压器。

在一些示例中，模拟引擎120可以模拟多个馈线的操作。例如，模拟可以包括在地理区域(例如，城市、县、省或州)上的所有馈线的操作的分析。在一些情况下，模拟引擎120可以对区域内的每个单独馈线的操作进行建模，并且可以聚合结果以便对区域的多个馈线的操作进行建模。

在一些情况下，模拟引擎120可以对多个馈线对彼此的操作影响进行建模。例如，多个馈线可以连接到共享变电站变压器。模拟引擎120可以模拟一个馈线的瞬态对连接到同一变压器的另一个馈线的影响。在一些情况下，模拟引擎120可以对能量到某些负载的重定向进行建模。例如，规章或其他要求可能需要对到诸如医院的负载的电力进行优先级排序。优先级排序可以由操作者手动执行，或者可以通过自动重定向来执行。模拟引擎120可以执行模拟，同时考虑到功率到高优先级负载的重定向。

模拟引擎120可以通过将经验历史数据应用于电网模型来分析电网的预期操作。经验历史数据可以包括基于例如测量、计算、估计和插值的历史电网特性。特性可以包括例如负载、电压、电流和功率因数。经验历史数据可以表示指定地理区域内的多个互连组件的电网操作。经验历史数据可以表示在一段时间(例如，多周、多月或多年)内的平均电网操作特性。

在一些示例中，模拟可以覆盖一系列操作条件，特别是在来自大电力系统(BulkPower System,BPS)的电压极值和配电馈线上的负载极值下。模拟引擎120可以模拟系统的极端情况(corner case)，其中提议的互连被添加到现有系统。模拟还可以覆盖稳态操作期间和瞬态操作期间的电网条件。模拟引擎120可以准确地模拟负载和源、聚合的负载和源以及解聚的负载和源的操作。

基于一系列模拟，模拟引擎120输出模拟结果122。模拟结果可以包括模拟的时间段在电网的不同位置处的时变电网特性。

在图19的阶段(E)中，模拟服务器110将模拟结果122输出到用户设备102。用户设备102可以例如通过输出用户界面126显示用于用户查看的模拟结果122。

在图19的阶段(F)中，用户设备102通过输出用户界面126向用户显示模拟结果122。输出用户界面126可以显示例如指示模拟结果的图形、图表和表格。在一些示例中，输出用户界面126可以在二维和/或三维地图视图中显示模拟结果122的可视化。输出用户界面126还可以显示包括对电网提议的改变的预期效果的数据。预期影响可以包括成本、环境影响(诸如排放的改变)以及电网可靠性的改变。输出用户界面126可以是交互式的，以便使用户能够检查结果。例如，用户可以例如使用计算机鼠标来选择个体测试、时间段或位置，以便查看相应的详细的模拟结果。

本公开总体上描述了用于电网可视化的计算机实现的方法、软件和系统。计算系统可以从多个源接收各种电网数据。电网数据可以包括电网的不同的时间和空间相关特性。特性可以包括例如功率流、电压、功率因数、馈线利用和变压器利用。这些特性可以是耦合的；例如，一些特性可以影响其他特性和/或它们的时间和空间依赖性可以是相关的。

数据源可以包括卫星、航空图像数据库、公共可用的政府电网数据库和公用设施提供商数据库。源还可以包括由电网运营商或由其他人安装在电网内的传感器，例如功率计、电流计、电压表或连接到电网的具有感测能力的其他设备。数据源可以包括用于高压传输和中压配电以及低压利用系统的数据库和传感器。

数据可以包括但不限于地图数据、变压器位置和容量、馈线位置和容量、负载位置或其组合。数据还可以包括来自电网的各个点的测量数据，例如电压、功率、电流、功率因数、相位和线路之间的相位平衡。在一些示例中，数据可以包括历史测量的电网数据。在一些示例中，数据可以包括实时测量的电网数据。在一些示例中，数据可以包括模拟的数据。在一些示例中，数据可以包括测量的数据和模拟的数据的组合。

本说明书中描述的主题和功能操作的实施方式可以在数字电子电路中、在有形实现的计算机软件或固件中、在计算机硬件中实现，包括本说明书中公开的结构及其结构等同物、或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题的实施方式可以实现为一个或多个计算机程序，即，在有形非暂时性程序载体上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行访问存储器设备、或它们中的一个或多个的组合。

术语“数据处理装置”是指数据处理硬件，并且包含用于处理数据的所有种类的装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。装置还可以是或进一步包括专用逻辑电路，例如中央处理单元(CPU)、FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。在一些实施方式中，数据处理装置和/或专用逻辑电路可以是基于硬件的和/或基于软件的。装置可以可选地包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或它们中的一个或多个的组合的代码。本公开考虑使用具有或不具有常规操作系统(例如，Linux、UNIX、Windows、Mac OS、Android、iOS或任何其他合适的常规操作系统)的数据处理装置。

计算机程序(其也可以被称为或描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、或声明性或过程语言，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中，例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本，存储在专用于讨论的程序的单个文件中，或者存储在多个协调文件中，例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或在位于一个站点处或分布在多个站点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。虽然各个附图中所示的程序的部分被示出为通过各种对象、方法或其他过程实现各种特征和功能的单独模块，但是程序可以替代地适当地包括多个子模块、第三方服务、组件、库等。相反，各种部件的特征和功能可以适当地组合成单个部件。

本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路，例如中央处理单元(CPU)、FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。

适合于执行计算机程序的计算机包括，例如，可以基于通用或专用微处理器或两者，或任何其他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行或运行指令的中央处理单元和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如磁盘、磁光盘或光盘)，或者可操作地耦合以从一个或多个大容量存储设备接收数据或向一个或多个大容量存储设备传输数据或两者。然而，计算机不需要具有这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储设备，例如通用串行总线(USB)闪存驱动器，仅举几例。

适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质(暂态或非暂态，视情况而定)包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存存储器设备、磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘、磁光盘、以及CD-ROM和DVD-ROM盘。存储器可以存储各种对象或数据，包括高速缓存、类、框架、应用、备份数据、作业、网页、网页模板、数据库表、存储业务和/或动态信息的存储库，以及任何其他适当的信息，包括任何参数、变量、算法、指令、规则、约束或对其的引用。另外，存储器可以包括任何其他适当的数据，诸如日志、策略、安全或访问数据、报告文件以及其他数据。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施方式可以在计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)或等离子监视器)以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和定点设备(例如，鼠标或轨迹球)。其他种类的设备也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的设备传输文档和从用户使用的设备接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从网络浏览器接收的请求将网页传输到用户的客户端设备上的网络浏览器。

术语“图形用户界面”或GUI可以以单数或复数形式使用，以描述一个或多个图形用户界面和特定图形用户界面的每个显示。因此，GUI可以表示任何图形用户界面，包括但不限于web浏览器、触摸屏或处理信息并有效地向用户呈现信息结果的命令行界面(CLI)。通常，GUI可以包括多个用户界面(UI)元素，一些或全部与web浏览器相关联，诸如可由商业套件用户操作的交互字段、下拉列表和按钮。这些和其他UI元素可以与web浏览器的功能相关或表示web浏览器的功能。

本说明书中描述的主题的实施方式可以在计算系统中实现，该计算系统包括后端组件(例如，作为数据服务器)，或者包括中间件组件(例如，应用服务器)，或者包括前端组件(例如，具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机，用户可以通过该图形用户界面或Web浏览器与本说明书中描述的主题的实施方式交互)，或者一个或多个这样的后端、中间件或前端组件的任何组合。系统的组件可以通过数字数据通信(例如，通信网络)的任何形式或介质互连。通信网络的示例包括局域网(LAN)、广域网(WAN)(例如，互联网)和无线局域网(WLAN)。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系借助于在相应计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。

虽然本说明书包含许多具体的实施方式细节，但是这些不应被解释为对任何系统的范围或可能要求保护的范围的限制，而是作为可以特定于特定系统的特定实施方式的特征的描述。在本说明书中在单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中实现。此外，尽管上述可以将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在一些情况下可以从组合中删除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有帮助的。此外，上述实施方式中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应当理解，描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。

已经描述了主题的特定实施方式。描述的实施方式的其他实施方式、变更和置换在所附权利要求的范围内，这对于本领域技术人员将是显而易见的。

例如，权利要求中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。

因此，示例实施方式的以上描述不限定或约束本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，其他改变、替换和变更也是可能的。

Claims (36)

1.一种计算机实现的方法，包括：

提供用于由显示器呈现的用户界面，所述用户界面包括描绘用于接收电网场景的模拟的输入的一个或多个字段的图形；

通过所述用户界面接收场景的输入，所述输入包括：

场景的地理位置；

场景的时间尺度；以及

对电网提议的修改；

通过在电网的虚拟模型中对所述输入进行建模来对所述场景执行模拟；

修改所述用户界面以包括描绘以下各项的图形：

模拟结果的一个或多个可视化；以及

用于修改所述输入的选项菜单；

通过所述用户界面接收来自用于修改所述输入的选项菜单的选择；

通过在所述电网的虚拟模型中对所述修改的输入进行建模来执行修改的模拟；以及

修改所述用户界面以包括描绘与所述修改的模拟的结果相比较的模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述显示器包括第一显示器，所述方法包括：

通过呈现在第二显示器上的第二用户界面接收第二场景的输入，所述输入包括对所述电网第二提议的修改；

通过在所述电网的虚拟模型中对第二场景的输入进行建模来执行第二模拟；以及

修改所述用户界面以包括描绘与所述第二模拟的结果相比较的模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中：

所述场景包括特定电网配置，并且

执行所述场景的模拟包括：

调整所述电网的虚拟模型以表示所述特定电网配置；以及

在各种模拟的条件下确定所述电网的调整的虚拟模型的特性。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述特定电网配置包括添加或移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接中的至少一个。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法，其中，所述各种模拟的条件包括各种环境条件或各种负载条件中的至少一个。

6.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中：

所述场景包括特定条件，并且

执行所述场景的模拟包括：

调整所述电网的虚拟模型以表示所述特定条件；以及

在各种模拟的电网配置中确定所述电网的调整的虚拟模型的特性。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述特定条件包括特定环境条件或特定负载条件中的至少一个。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的方法，其中所述各种模拟的电网配置包括添加和移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接中的至少一个。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中：

通过在所述电网的虚拟模型中对所述输入进行建模来执行所述场景的模拟包括：执行所述输入中包括的地理位置和时间尺度的基线模拟，以及

所述模拟的结果包括所述提议的修改对所述基线模拟的结果的影响。

10.根据权利要求9所述的方法，其中：

所述修改的输入包括对所述电网第二提议的修改，所述第二提议的修改不同于所述提议的修改，并且

所述修改的模拟的结果包括所述第二提议的修改对所述基线模拟的结果的影响。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，包括：

执行所述输入中包括的地理位置和时间尺度的基线场景的模拟，

其中，所述用户界面包括描绘与所述基线场景的模拟的结果相比较的场景的模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，包括：

使用规则集来评估所述提议的修改；以及

提供提议的修改违反所述规则集中的至少一个规则的通知，以用于所述显示器呈现。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述规则集中包括的每个规则包括法律、法规、设备限制、操作限制或工业标准中的至少一个。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述电网的虚拟模型包括真实世界电网资产的虚拟模型。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述地理位置包括真实世界电网的选择的馈线的位置。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，包括：

响应于接收到所述场景的输入，访问所述电网的虚拟模型，所述虚拟模型包括多个不同的模型配置；以及

基于所述场景的输入，选择(i)包括所述模拟的分辨率和尺度的模拟模式以及(ii)所述多个不同模型配置中的一个，

其中，执行所述场景的模拟包括：使用所述选择的模型配置在所述选择的模拟模式中执行所述模拟。

17.一种系统，包括一个或多个计算机和一个或多个存储设备，所述一个或多个存储设备上存储有指令，所述指令在由所述一个或多个计算机执行时可操作以使得所述一个或多个计算机执行根据权利要求1至16中任一项所述的方法。

18.一种编码有指令的非暂时性计算机存储介质，所述指令在由一个或多个计算机执行时使得所述一个或多个计算机执行根据权利要求1至16中任一项所述的方法。

19.一种计算机实现的方法，包括：

提供用于由显示器呈现的用户界面，所述用户界面包括描绘用于接收电网场景的模拟的输入的一个或多个字段的图形；

通过所述用户界面接收第一场景的第一输入；

响应于接收到所述第一输入，通过在电网的虚拟模型中对第一输入进行建模来执行所述第一场景的第一模拟；

修改所述用户界面以包括描绘以下各项的图形：

所述第一场景的第一模拟的结果的一个或多个可视化；以及

用于输入附加场景的可选择选项；

响应于接收到用于输入附加场景的所述可选择选项的选择，修改所述用户界面以包括描绘用于接收电网场景的模拟的输入的所述一个或多个字段的图形；

通过所述用户界面接收第二场景的第二输入；

响应于接收到所述第二输入，通过在所述电网的虚拟模型中对所述第二输入进行建模来执行所述第二场景的第二模拟；以及

修改所述用户界面以包括描绘与所述第二模拟的结果相比较的第一模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述显示器包括第一显示器，所述方法包括：

通过呈现在第二显示器上的第二用户界面接收第三场景的第三输入；

通过在所述电网的虚拟模型中对所述第三场景的第三输入进行建模来执行第三模拟；以及

修改所述用户界面以包括描绘与所述第三模拟的结果相比较的第一模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

21.根据权利要求19或20中任一项所述的方法，其中：

所述第一场景包括特定电网配置，并且

执行所述第一场景的第一模拟包括：

调整所述电网的虚拟模型以表示所述特定电网配置；以及

在各种模拟的条件下确定所述电网的调整的虚拟模型的特性。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述特定电网配置包括添加或移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接中的至少一个。

23.根据权利要求21或22中任一项所述的方法，其中，所述各种模拟的条件包括各种环境条件或各种负载条件中的至少一个。

24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法，其中：

所述第一场景包括特定条件，并且

执行所述第一场景的第一模拟包括：

调整所述电网的虚拟模型以表示所述特定条件；以及

在各种模拟的电网配置中确定所述电网的调整的虚拟模型的特性。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述特定条件包括特定环境条件或特定负载条件中的至少一个。

26.根据权利要求24或25中任一项所述的方法，其中所述各种模拟的电网配置包括添加和移除的电源、升级的资产或添加或移除的连接中的至少一个。

27.根据权利要求19至26中任一项所述的方法，其中：

所述第一输入包括对所述电网第一提议的修改；

通过在所述电网的虚拟模型中对所述第一输入进行建模来执行所述第一场景的第一模拟包括执行包括在所述第一输入中的地理位置和时间尺度的基线模拟；以及

第一模拟的结果包括第一提议的修改对所述基线模拟的结果的影响。

28.根据权利要求27所述的方法，其中：

所述第二输入包括对所述电网第二提议的修改，所述第二提议的修改不同于所述第一提议的修改，并且

第二模拟的结果包括所述第二提议的修改对所述基线模拟的结果的影响。

29.根据权利要求19至28中任一项所述的方法，包括：

执行所述输入中包括的地理位置和时间尺度的基线场景的模拟，

其中，所述用户界面包括描绘与所述基线场景的模拟的结果相比较的第一场景的模拟的结果的一个或多个可视化的图形。

30.根据权利要求19至29中任一项所述的方法，包括：

使用规则集来评估所述第一输入和所述第二输入；以及

提供用于所述显示器呈现的第一输入或第二输入违反所述规则集中的至少一个规则的通知。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述规则集中包括的每个规则包括法律、法规、设备限制、操作限制或工业标准中的至少一个。

32.根据权利要求19至31中任一项所述的方法，其中所述电网的虚拟模型包括真实世界电网资产的虚拟模型。

33.根据权利要求19至32中任一项所述的方法，其中，所述地理位置包括真实世界电网的选择的馈线的位置。

34.根据权利要求19至33中任一项所述的方法，包括：

响应于接收到所述第一场景的所述输入，访问所述电网的所述虚拟模型，所述虚拟模型包括多个不同的模型配置；以及

基于所述第一场景的所述输入，选择(i)包括所述模拟的分辨率和尺度的模拟模式以及(ii)所述多个不同模型配置中的一个，

其中，执行针对所述第一场景的所述模拟包括：使用所选择的模型配置在所选择的模拟模式中执行所述模拟。

35.一种系统，包括一个或多个计算机和一个或多个存储设备，所述一个或多个存储设备上存储有指令，所述指令在由所述一个或多个计算机执行时可操作以使得所述一个或多个计算机执行根据权利要求19至34中任一项所述的方法。

36.一种编码有指令的非暂时性计算机存储介质，所述指令在由一个或多个计算机执行时使得所述一个或多个计算机执行根据权利要求19至34中任一项所述的方法。