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新型电力系统仿真手艺挑战初探与思索

泉源: | 作者:environment-380 | 宣布时间: 2019-12-18 | 1185 次浏览 | 分享到:

新型电力系统焦点特征在于新能源占有主导职位，成为主要能源形式。随着我国碳达峰、碳中和目的的提出，新能源在一次能源消耗中的比重一直增添，加速替换化石能源。未来我国电源装机规模将坚持平稳较快增添，泛起出“景物领跑、多源协调”的态势。

电力系统并不是简朴的能源系统，其造价高昂，试验的危害性大，且一样平常需要很长时间才华相识系统转变带来的效果，因此仿真手艺在电力系统的妄想设计、调试试验、运行维护等全生命周期中应用普遍，有着不可替换的主要作用。

古板电力系统在电源侧以火电、水电机组为主，在电网侧以基于倾轧线的交流输电为主，在负荷侧以感应电机为主，仅保存少少量的电力电子装备，整个电网系统转动惯量大，可控性高。随着以风电、光伏为代表的新能源的大宗接入，以火电为代表的古板电源快速退出，电源系统将越来越受新能源电源稳固性影响。别的，随着新能源电源增添而急剧增多的电力电子装备，也将极大影响电力系统电源侧控制稳固性，同时还会带来谐波等电能质量问题；电网侧随着交流输电较多接纳电缆和柔性直流输电规模的急剧增添，电网的运行方法将越发重大；在负荷侧以电动汽车充电站、储能站为代表的电力电子负荷占比快速攀升，负荷转变纪律难以掌握。因此，电力系统不确定性、多转变性都将大幅增添，古板的电网剖析理论、运行履历、仿真手段可能不再完全适用于新型电力系统，新型电力系统仿真面临新的挑战和新的问题，仿真手艺的作用和定位也将作出响应调解。

新型电力系统带来仿真模式厘革

基于基波的仿真模式已无法知足新型电力系统仿真精度的要求，需要在更宽的频带规模开展仿真，由此为数字仿真带来极大的盘算量，而这已大大凌驾古板依托单机系统举行非实时盘算的仿真软件能力。而新型电力系统实时仿真资源需求重大，价钱高昂，无法在电力系统各专业大规模普及推广应用。

高性能盘算机加电力电子专用仿真硬件的准实时仿真模式将能有用解决新型电力系统仿真问题，用电力电子专用仿真硬件来提升电力电子装备的仿真规模、效率和精度，用超等盘算机来模拟古板电力元件，搜集多电力电子仿真硬件数据，实现新型电力系统的高效、高精度仿真。

新型电力系统仿真的手艺门槛、维护本钱均较高，古板的单机仿真模式已不可完全顺应新型电力系统仿真的需求，云端仿真模式易多用户共享的特点将获得越来越多的应用。

新型电力系统带来仿真手艺厘革

新型电力系统中新能源受自然条件影响的特点，电力系统仿真不但要思量电力装备影响，还需要思量风、光、温度等自然情形因素影响，这将使电力系统仿真从简单的电学领域向空气动力学、结构力学等多个专业领域生长，大规模多专业领域团结仿真将极大地提升仿真的重漂后和难度，这是亘古未有的挑战，仿真手艺需要在此基础上，推进多专业领域模子和团结仿真机制的突破和厘革。

新型电力系统装备越发多元，差别类型装备仿真时间标准差别较大，多时间标准装备团结仿真需要设置大宗数据交流接口，而多端口、高带宽、低延时、高精度的数据交流手艺亟待突破，以知足新型电力系统仿真需求。

新型电力系统带来仿真应用场景厘革

新型电力系统仿真需求越发多样化，不再局限于妄想设计、生产支持、教育培训等方面，网络信息清静的测试、智能手艺的培育也同样需要应用到仿真系统。新型电力系统一定是数字化、信息化、智能化高度集中的系统，仿真手艺能够推动数字化信息清静堡垒的构建，能够实现智能手艺的快速迭代和成熟落地。

仿真手艺古板应用场景也将获得较大的扩展，不再局限于古板电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真，也将在风电场、光伏电站、海优势电柔直并网、低频交流输电、储能系统等新的场景中获得普遍应用。　　展望未来的新型电力系统仿真手艺，专业领域将更为普遍，信息手艺应用将越发深入，智能开放水平将进一步提高，手艺麋集度将一直提升。仿真手艺将是建设和运维好新型电力系统的不可或缺的手艺支柱。

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