仿真技术

辽宁电科院作为辽宁公司技术支撑单位，为进一步促进配电网一二次设备融合技术的创新发展和深度应用，开展基于真型试验的一二次深度融合智能断路器不同工况下馈线自动化以及运行过程中冲击过电压等对智能断路器精度影响的测试工作，为设备选型提供有效支撑，助力实现配电网故障就地化处理的智能化运维管理。

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。

电力系统规模扩大和电力电子化程度加深，在增强大电网可控性的同时，也使得电网的安全稳定控制和暂态过程分析面临更大挑战： 多种类型直流输电系统、大规模分布式新能源接入、电动汽车逐步推广，局部系统的暂态过程对大电网稳定运行的影响不可忽略；大规模电力系统电磁暂态建模繁琐、潮流初始化困难、仿真计算效率低下研发了复杂大电网全电磁暂态仿真平台（ES-GTS）：基于机电数据自动建模、快速精确潮流初始化、宽范围计算步长高效并行仿真。

火电设备的检修维护是保障电站安全生产的关键环节，确保设备的检修质量是提高设备健康水平、保证安全、满发、经济运行的重要措施。因此，规范化的设备管理、标准化的设备维护和高效的人员培训机制是火电机组安全经济运行的主要因素。 目前在设备检修方面，几大集团的发电企业大部分没有自己的检修队伍，设备检修是通过外包给检修公司的方式运营，如何量化的监督检修公司的检修质量，成为确保设备检修质量的关键。在检修人员培训方面，基于仿真机的运行人员的培训方式已在电力行业推广普及，但目前国内外电站设备检修仿真培训方面仍处于空白。 针对发电企业存在的缺乏检修人员仿真培训、没有检修工艺标准等问题及需求，利用快速发展的虚拟现实及三维仿真技术，开发与之配套的火电设备标准化检修操作平台，为发电企业监管检修公司设备检修质量提供量化依据，为提升发电企业人员培训质量提供有效手段，也为实现数字化电站莫定基础。最终达到三维信息模型与生产、运营业务相融合，优化机组运行管理和设备检修管理，对提升检修技术人员的培训效果、规范设备检修过程管理、保障发电企业安全生产、提高企业决策效率具有重要现实意义。

该项目属水电数字仿真技术领域，是电力行业和虚拟现实的跨界技术创新融合与集成。项目针对水电行业大型设备复杂隐蔽性对设计制造、生产管理、运行检修维护和教育科研带来的痛难点问题，在水电设备数字化精确建模及处理、沉浸式虚拟仿真软硬件集成及应用、水电数字孪生等方面开展了研究，自主研发了基于沉浸式虚拟现实技术的智慧水电数字孪生仿真平台，建成了首套五面LED-CAVE沉浸式虚拟现实检修仿真平台。 项目成果形成电力行业检修仿真技术标准规范，填补了国内外技术空白，在水电行业生产，制造，高校，设计和科研等单位进行推广，应用于设备数字三维可视化、现场辅助检修及决策、运行维护自主检修、安全应急演练、员工培训评价、三维设计及人机功效分析等业务，具有非常高的经济社会效益，在电力行业智慧化数字化转型升级发展中具有广泛的应用前景和推广价值。

基于数字孪生、智能机器人、多物理场仿真技术，构建数字化变电站运维解决方案。围绕变电站日常运行检修，提供现场设备运行数据实时查看、设备状态评价、远程智能巡视、设备多物理场仿真、反事故演练培训等多场景解决方案。

通过技术手段的革新，进一步提升输变电工程的建管水平，保证建设质量、提升效率、降低成本，已成为电网建设发展的主要方向。“ 智能电网”的建设需要基础数据的支撑，电网数字化建设是构建智能电网的重要基础，这就要求电网建设各阶段必须能够提供满足全寿命周期管理需求的数字化成果。 建筑信息模型(Building Information Modeling) ,简称BIM。BIM技术是以建筑工程项目的各项信息数据作为模型的基础，进行模型库的建立，通过数字信息仿真技术来模拟建筑物所具有的真实信息。BIM 不是简单进行数字信息的集成，而是通过数据模型对电网工程项目建设从规划开始，设计、建设、运行，维护直至进行的全周期管理。 基于BIM的输变电工程建设管理，充分利用BIM的直观性、可分析性、可共享性及可管理性等特性，引入大数据、移动互联等先进技术，应用智能安全预警系统，规范施工现场工作行为，监控工程实体质量，控制工程工期与造价，全面推进输变电工程规划落地，保障后续运维实施，提升电网数字化水平。 随着工程三维设计工作的深入开展，以及基建管理信息系统集中部署、现场视频监控系统与人员车辆管理系统安装等工作的全面完成，公司基建信息化基础管理不断完善，尤其是国家电网公司关于大力推广三维设计的要求，基于三维设计的工程信息模型建设已成为现实,无论从技术基础，还是管理基础，开展BIM建设的基本条件已经具备。

针对超多电平柔直换流器的控制保护系统，本项目提出并实现了一套基于实时仿真技术的半实物仿真测设、分析方法与平台，完成了柔性直流关键控制保护策略的优化设计与验证。本项目属子直流输电技术、电力系统仿真与测试技术领域。 本项目破解了大规模、多节点数、多拓扑结构的模块化多电平换流器的高效实时仿真的难题，构建了仿真模型与闭环试验平台，在鲁西异步联网工程等得到了应用，为科研与工程项目提供了有力支撑，进了柔性直流输电技术的发展与应用。

集团级继电保护专业技能实训室(黄台)承担集团公司继电保护、励磁系统等的培训及实操教学任务，传统的实训基本.上局限于单装置校验，为了满足《电力生产技能人员岗位能力培训规范继电保护》中对继电保护人员的培训要求，实训室采用数字仿真技术与实际二次设备相结合的混合仿真方案，拟以发电厂数字物理混合仿真系统为基础，电厂一次设备的模拟采用数字仿真技术，二次侧采用与实际发电-相同的保护装置、励磁装置，实现数字发电与真实保护装置的无缝对接，建立从电压、电流互感器二次侧开始完整的电流、电压回路，实现发电厂保护装置整组驱动，通过采集模拟开关的实时状态，实现电厂一二次系统全过程闭环仿真。 随着仿真平台的建设及完善，实训室着手研究数字物理仿真技术在励磁系统动静态试验中的应用，较励磁系统物理动模试验方案有较大的优势，但是数字动模技术在励磁系统试验方面的应用尚属空白，面对诸多技术难题，如励磁系统与仿真系统接口、自并励系统整流功率柜大功率交换控制、转子负载选型等，实训室经过多次方案论证和研讨，提出了仿真平台与整流柜转子励磁电流接口模拟发电机自并励系统和仿真平台与励磁调节器接口模拟发电机他励系统两种典型励磁系统方案。