仿真

背景与意义、总体思路与技术框架、主要技术内容、成果推广应用、未来展望

6月30日，针对新能源高出力的电网运行方式，中国电力科学研究院有限公司国家电网仿真中心电力系统全数字实时仿真装置（ADPSS）仿真团队开展了高比例新能源电力系统安全稳定分析试验。仿真团队开展了全网不同运行方式下的故障扫描，并根据扫描结果找到影响新能源电量消纳的主要因素。

近日，由南网科研院、南网总调共同完成的“新型电力系统数字仿真平台DSP研发与应用”科技成果通过中国电机工程学会组织的鉴定。由中国工程院王成山院士、饶宏院士等9位行业专家组成的鉴定委员会一致认为，成果技术创新显著，整体达到国际领先水平。

分布式电源，新元件接入配电网，对配电网运行与控制造成广泛的影响。分布式电源高渗透率配电网的潮流控制解决方案尚不成熟，需要进行测试与验证。基于组态方式构建的配电网仿真试验系统，对配电网运行控制技术的理论、设备、方法进行验证具有重要意义。

泛在物联的配用电系统是智能配电网与电力物联网深度融合形成的信息物理社会系统。分析泛在物联的配用电系统的参与主体及其信息、物理、社会属性，并从物理域、信息域和社会域三个层面探讨参与主体之间的交互影响，并提炼其运行特点，包括物理域中的节点、网络和功能的灵活性；信息域中的泛在感知的不确定性；计算模式的边缘化、开放交互的安全性，社会域中的角色可变性、效用个性化、商业模式多元化；在分析国内外研究动态的基础上，提炼其难点，包括复杂配用电系统的特征识别、社会行为建模与混合仿真、非完全信息的随机博弈框架与应用、融合社会属性的优化问题、边缘计算的调度策略与驱动机制、配用电终端物联网的交互安全机制等。在理论层面为信息、物理、社会系统的多学科交叉提供分析探讨，在应用层面为泛在电力物联网和智能电网的建设提供技术支持。

高压直流输电系统出现闭锁、换相失败等故障时，会引起送端换流站附近新能源电站的瞬时电压波动并易导致其脱网。首先，分析了构网型储能开环控制策略的运行原理、响应特性和关键参数影响。然后，分析了调相机的无功响应特性，并将构网型储能无功控制模型与调相机的励磁调节控制模型进行对比。最后，搭建了包含特高压直流、光伏、调相机、构网型储能的半实物仿真系统，进行了直流换相失败故障下的交流暂态过电压抑制效果对比试验。结果表明，容量相同的构网型储能和分布式调相机在无功瞬时响应速度、抑制交流暂态过电压能力方面可以实现相近的效果。 When faults such as blocking and commutation failure occur in a high-voltage direct current(HVDC) transmission system, they can cause transient voltage fluctuations near the sending-side converter station and lead to the disconnection with power grid. Firstly, the operating principles, response characteristics, and key parameter influences of the grid-forming energy storage open-loop control strategy are analyzed. Then, the reactive response characteristics of the synchronous condenser are analyzed, and a comparison is made between the grid-forming energy storage reactive power control model and the excitation regulation control model. Finally, a semi-physical simulation system is established, including EHVDC, photovoltaics, synchronous condenser, and grid-forming energy storage, to conduct comparative experiments on the effect of suppressing AC transient overvoltage under DC commutation failure. The results indicate that grid-forming energy storage and distributed synchronous condenser with the same capacity can achieve similar effects in terms of reactive transient response speed and the ability to suppress AC transient overvoltage.

为解决电流互感器饱和引起的继电保护问题，提出了一种基于磁通密度特征的电流互感器（current transformer，CT）饱和识别方法，以及畸变区二次电流重构技术。首先以饱和时磁通密度梯形区域特征为基础，对CT饱和进行识别，进而利用磁通方差的斜率在进入饱和与退出饱和的差异构建饱和判据，并计算二次电流饱和起点和终点对应的时间，以此得到CT饱和区。然后以电网负荷最大时的电流为依据构建保护启动判据，避免保护误动。最后利用最小二乘法对饱和区二次电流进行重构，可靠反映系统一次电流。基于PSCAD/EMTDC软件的仿真验证表明，所提方法准确可靠，能快速有效识别CT饱和区段，且时间误差不超过1 ms。

综合能源仿真与测试平台是中国电力科学研究院有限公司开发的面向综合能源系统仿真与硬件测试服务的平台系统，该平台面向园区、工业企业、建筑楼宇等用能场景，提供集物理模拟、数字仿真、实物验证于一体的在线闭环仿真能力。为综合能源系统的规划设计、优化运行、智慧运维、辅助服务、技术装备研发等提供全过程仿真能力支撑。适用于新建或改造综合能源服务项目详细设计，以及科技项目研究，有力支撑综合能源服务。

园区微网源网荷储协同管控在智能化、数字化方向发展中面临两个问题：一是随着园区级微电网建设数量和规模不断扩大，需要协调管控的终端数量增多、交互关系愈发复杂多变，对终端信息采集、汇聚、传输、存储、处理及可视化应用等提出的要求越来越高；二是园区微网终端快速协同与精准管控中信息采集量大、模型交互复杂、时间响应要求高，管理困难。为解决上述难题，华自科技采用5G通信技术、智慧能量管理技术、建模仿真与优化算法技术等，打通源网荷储终端之间的数据壁垒，提升多应用场景下能量协同管控的精度与效率，实现园区微网源网荷储互动调控的智能化与智慧化。

以数字化和自动化为基础的信息化与智能化技术发展为智慧电厂的建设创造了条件,主要体现在大数据、物联网、可视化、先进测量与智能控制等技术在发电厂生产运行与管理维护中的系统化应用。智能巡检、智能检测与闭环优化、智能燃料、智能诊断、网源协调、决策支持、可视化仿真与运维辅助等是智慧电厂的典型技术研究方向,部分关键技术正逐步形成应用成果。