电网仿真技术进入“微秒时代”

　　电网仿真手艺进入“微秒时代”
　　 本报记者 王轶辰

　　不久前，国家生长改造委宣布通知，将依托中国电力科学研究院有限公司（下称“中国电科院”）建设运行的“新型电力系统仿真国家工程研究中央”纳入治理新序列，此举意味着我国在保障国家能源电力平安和新能源科学消纳能力建设上迈上了新台阶。

　　电力系统是最庞大的人造动态系统，与交通、水利、油气等系统相比，电能传输速率极快（光速传输），发电、输电、用电实时动态平衡，没有与停车场、水库、油罐等对应的存储环节。若何准确掌握电网动态特征，保持稳固运行，是重浩劫题。

　　“电网的运行是不能中止的，电网设计方案、设计建设方案、运行控制和平安防御战略都不能能在现实电网中举行损坏性试验验证，仿真剖析是掌握电网特征的要害手段。”国家电力调剂控制中央系统四处长贺静波先容，只有通过仿真盘算，才气剖析、掌握电网特征，验证理论剖析和平安防御战略的准确性，为电网提供定量决议支持。

　　近年来，随着直流输电和新能源的快速生长，我国电网已成为含大量电力电子装备、跨大区交直流混联的现代电力系统，其规模和庞洪水平亘古未有，系统特征发生深刻转变。英国、澳大利亚等电网发生的事故解释，电力电子装备与电力系统交互作用，容易引发连锁反映，造成大停电事故。

不利因素有望缓解 机械工业攻坚克难前景向好

陈斌认为，影响行业经济运行的原材料价格高涨、煤炭电力供应紧张、芯片供应短缺等不利因素，将在2022年得到缓解和改善。企业要有产业链思维，要考虑上游企业，特别要重点培育国内零部件供应商，稳定产业链供应链，这对产业长远发展大有裨益。

　　“面临电力电子装备在现代电力系统中普遍应用、电网电源结构发生深刻转变的新形势，支持我国大电网平安运行的仿真剖析也面临‘仿不了’‘仿禁绝’‘仿不快’等天下级难题，电网平安运行和清洁生长面临严重挑战。”国家电网仿真中央数模夹杂仿真研究室主任朱艺颖坦言。

　　此前，海内外均接纳机电暂态仿真工具研究大电网平平稳固问题，支持现实电网平安运行和协调控制。当大量直流和新能源融入电网后，人们最先熟悉到，旧有的仿真方式无法准确模拟这些含电力电子装备的响应和控制特征。对大电网平平稳固性和控制特征的准确仿真酿成“仿不了”的天下难题。

　　朱艺颖示意，中国电科院通过多年手艺攻关，研发的仿真平台能够将大电网仿真时间尺度由“毫秒级”细化至“微秒级”，实现了对含多回直流和高比例新能源的大规模电网的电磁暂态仿真，并推广到工程化应用，仿真规模到达上万节点，可以笼罩任一区域电网，突破了电力系统特征认知的手艺瓶颈，解决了现代大电网“仿不了”的天下难题。同时，“仿不快”“仿禁绝”的难题也逐一得以解决。

　　电网设计涉及电网平安性和经济性的统筹：平安性高一定需要增添电网投资；经济性高则需要降低电网投资，但可能导致平安性下降。我国早在1981年颁布的强制性尺度《电力系统平平稳固导则》中就提出了电网设计方案必须要通过仿真去校核这个原则。现在，依托仿真平台，可实现系统性地思量高比例新能源接入下的电网平安性和经济性，使得提出的电网设计方案经由盘算剖析和论证，确保方案加倍科学和具有较强的适用性。

　　朱艺颖透露，该手艺功效在西电东送、特高压交直流输电工程建设运行、大规模新能源基地外送等重大项目中都施展了要害作用，有用保障了新能源和直流快速生长下的电网平安高效运行。

　　数据显示，依托该手艺，通过精准校核国家电网直流输电及新能源送出能力，新增经济效益跨越120亿元；提高国家电网新能源送出与消纳能力，年增清洁能源消纳电量跨越300亿千瓦时。贺静波示意，该手艺将在新型电力系统科学设计、提升新能源接入电网占比、提高电网平平稳固性等方面继续施展重大作用，为实现“双碳”战略目的作出孝顺。

王轶辰

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