智算引擎赋能产业升级：思源电气HPC体系化能力应用实践

电气装备行业服务于国家电网、南方电网等核心客户，其研发创新长期面临高安全、高可靠性的严苛要求。随着产品复杂度提升与研发周期压缩，传统的单机工作站模式已显疲态。

思源电气股份有限公司超算中心主任蒋传勇认为，高性能计算（HPC）的体系化能力是应对这一挑战、驱动产业升级、实现研发范式变革的关键。4月15日，在武汉召开的2026西门子大中华区Simcenter仿真与试验技术峰会(含Altair技术大会)上，他介绍了思源电气近五年来的探索与实践，和以HPC为核心的“智算引擎”为行业提供的一个可参考的本地化HPC建设样本。

超算中心：从零散到体系的建设之路

思源电气超算中心成立于2021年；中心以上海总部为核心，协同南京、南通、常州、无锡等地的研发中心，构建了集团内部的“小云”架构，初步形成了高效、精确、创新、智能的发展定位。其建设过程顺应了国家号召、匹配业务需求的渐进过程。

蒋传勇介绍说，建设这个体系化HPC平台的根本目的在于解决分散的Windows工作站下传统研发模式管理混乱、性能瓶颈、软件版本不统一等痛点。随着CAE/CAD软件复杂度飙升，用户对算力、灵活性及安全性的要求水涨船高。尤其在电力行业，产品的仿真模型与计算方法属于核心知识产权，数据安全至关重要，因此必须构建本地化、自主可控的算力平台。

为此，思源电气超算中心在2021年8月正式启用了基于西门子PBS Works调度管理系统，并在此后几年中，与清华、华科、交大、西交等多所高校建立了稳定的产学研合作，逐步探索出以AI仿真、数字孪生和全生命周期仿真为支撑的基础平台框架。目前，平台处于起步探索阶段，并已制定了包括新调度应用和硬件配套选型在内的二期规划，目标是从零散走向彻底的体系化。

基础设施：双系统融合与安全架构

思源电气HPC平台最显著的技术特色，在于其Windows与Linux双操作系统融合的混合架构。这一设计的背后，是兼顾历史投资、软件生态与安全要求的务实考量。平台通过国产KFCloud云桌面方案，将性能已显不足的旧有Windows工作站资源整合入云，使其能作为补充算力持续发挥价值；而新增的服务器则主要采用Linux系统，由PBS Works进行统一调度。这种组合既解决了老旧硬件利旧问题，也满足了专业仿真软件对图形界面的依赖（许多软件仅在Windows下提供完整图形交互）。

目前平台拥有1496核计算能力，峰值性能达130万亿次/秒（规划至300万亿次/秒）,支持40-60人同时在线进行本地及远程访问，规模处于电力行业头部、整体上仍为中小规模梯队。统一调度带来了统一管理、性能提升、灵活访问和成本降低四大优势，用户通过云桌面即可安全访问所有CAD/CAE所需的仿真计算资源，而专用的仿真网络与办公网物理隔离，有效杜绝了信息外泄风险。

蒋传勇表示，这一架构正是为了应对电力行业高安全要求下的本地化算力整合挑战，其网络拓扑通过企业核心交换机与电信MPLS专线，实现了集团内异地安全接入，内部则混合部署了CPU/GPU计算节点。支撑这一复杂平台平稳运行的是三大管理系统：KFCloud控制台负责主机、应用与用户的资源分配与可视化监控；PBS Works管理节点提供核心调度接口；报表数据中心则进行按核计费与用户行为分析，防止资源滥用，提升整体使用效率。

从最初仅100多平米的仿真区域，扩展到如今各地总计约400平米、可接入百余人的专用空间，思源电气超算中心的演进清晰勾勒出体系化建设的轨迹。

关键能力：多专业仿真与AI应用实践

体系化的平台最终要服务于具体的研发业务。思源电气的HPC能力已深入渗透到以下六大关键专业方向，并取得了可喜的实践成果。

在机械仿真领域，平台支撑着结构静力学(吊装、水压、风载等）、结构动力学（模态、随机振动、冲击跌落等）、热结构耦合（如线圈高低温热应力）及疲劳寿命等分析，其中热结构耦合分析在2022年北京冬奥会配套的张北柔直工程中，为高压直流断路器的可靠运行提供了关键部件（IGCT）仿真支撑；热设计仿真专业，专注于一次/二次设备温升与流阻分析，服务于思源清能SVG整机、思源油浸式变压器等产品的热管理设计与优化，确保设备在复杂工况下的散热性能与运行安全；电磁绝缘仿真涵盖电场、磁场、电动力仿真，为变压器、GIS等一次设备绝缘系统的设计提供了科学依据；尤为值得一提的是开断技术仿真，思源电气各开关产线利用该能力进行灭弧室开发应用了自主研发的FLUARC电弧开断仿真技术。数据显示，其对145kV/40kA灭弧室在T100a开断后的绝缘恢复过程进行了精确模拟，分别呈现温度分布与绝缘恢复判据，直观展示了仿真对核心技术的驱动作用，在电力系统仿真方面，利用HPC算力对大规模交直流电网的稳态、暂态及电磁暂态过程进行高精度模拟，涵盖新能源并网稳定性分析、柔性直流输电系统控制策略验证等，为电网规划、运行方式制定及新型电力装备（如高压直流断路器）的入网测试与系统级验证提供了数字试验场，是连接设备级研发与系统级应用的核心桥梁。

在电力人工智能仿真方面，公司依托超算中心算力，搭建了一站式AI训练平台，以数据集管理、自动标注、模型训练等功能支撑图像缺陷识别、表计读数、风光功率预测等一系列智能运维产品的开发，在设备诊断、智能巡视等场景取得成效。

随着仿真与AI的融合日益紧密，HPC平台将从“计算资源池”向“智能研发中枢”演进。思源电气的探索表明，将人工智能深度嵌入仿真与运维流程，是释放数据价值、加速产业升级的必然方向。

打造电气装备HPC建设的思源范式

纵观思源电气的HPC体系建设实践过程，其路径清晰而务实：以解决业务痛点为导向，以安全可控为前提，通过双系统混合架构兼顾历史与未来，以统一调度实现资源效率最大化，最终将算力转化为多专业仿真的核心创新能力。

这一实践为电气装备乃至其他高端制造行业的数字化升级提供了有价值的参考：面对研发算力挑战，企业无需盲目追求公有云或单一技术路线，而应紧密结合自身业务耦合特性与信息安全红线，构建本地化、混合化、统一调度的HPC平台。这不仅是对算力资源的整合，更是对研发流程、数据资产和组织协同的一次深度重塑。