大电网网源协调数模混合实时仿真平台关键技术及应用

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大电网网源协调数模混合实时仿真平台关键技术及应用近十几年，特高压交直流输电的飞速发展促进了常规能源和新能源的大规模集中开发，电源对电网安全稳定的影响日益显著，网源之间的相互辅合更加复杂紧密，机组的涉网保护、调频、调压、限制整定等局部的网源协调问题可能引发全网性的故障。然而目前大电网仿其中电源侧原动机、监控系统、风机及逆变器的模型精度仍有进一步提升的空间，以便满足电网精细化的故障分析与溯源、 新能源场站级协调控制、大规模新能源消纳等网源协调相关问题的深入研究。

目录

1.成果简介

在北京市经济信息委员会和国家电网公司的资助和支持下，中国电力科学研究院开展了网源协调仿真平台关键技术研究，建立了我国网源协调领域中仿真规模大、试验能力强、技术水平先进，兼备试验、检测、培训等功能的“网源协调数模混合仿真试验室”。 项目研发了能精确反映水电机组引水系统和原动机水力特性的调速系统独立仿真装置，建立了 独立的火电厂动力系统高精度机理仿真模型，实现了仿真装置与数字仿真平台的有效融合和数模混合并行仿真：提出了基于小步长（2us）的多物理装置并行实时仿真方法，实现了对不同步长和时间尺度的全过程高精度统一仿真，解决了风机、光伏等新能源设备及FACTS等高频开断的电力电子设备在大型互联电网中的数棋混合闭环仿真难题：提出一种具备4万节点以上超大规模电网及多类 型电源监控物理装置动态模拟方法，极大提升了网源协调数模混合仿真解决实际电网故障分析的能力；项目研制出基于“优化电磁暂态模型及算法”及“适配多场景电气试验接口”的便携式仿真测试装置，解决了现场模拟机组并网和负载试验的问题。

依托项目成果建成“网源协调数模混合仿真试验室”，并成为电网安全与节能国家重点实验室的核心组成部分，取得发明专利授权14项，形成国标2项、行标2项、企标3项，发表论文32篇。 本项目成果己广泛用于我国电网的规划设计、调度运行、装备制造、科研培训等领域，先后完 成跨区电网五联、特高压大电网仿真试验、我国电网的事故分析与处理、新能濒消纳、新型控制设 备研制与实验室验证、控制设备检测业务、提升电网稳定性和输电能力的运行控制策略研究等重大关键技术研究，对电力生产、科学研究具有实际而直接的指导意义，具有重要的社会意义和经济价值。

2.推广前景及措施

项目首次建立了电源设备最全的大电网网源协调数模仿真与试验研究体系，有力推动了我国大电网网源协调仿真与试验体系的自主创新与工程应用,己开展跨区电网互联、特高压大电网仿真试验、我国电网的事故分析与处理、新能源消纳、新型控制设备研制与实验室验证、控制设备检测业务、提升电网稳定性和输电能力的运行控制策略研究等重大关键技术研究,成为我国电力系统网源协调领域中仿真规模大、试验能力强、技术水平先进,兼备试验、检测、培训等多功能一体的实验室,对电力生产、科学研究具有实际而且接的指导意义，具有重要的社会意义和经济价值：

促进建立具有我国自主知识产权的大电网规划、运行和仿真核心技术体系，为我国电网的安全稳定运行和可靠供电提供了强有力的技术保障作用。依托网源协调实验室平台制定的控制策略应用后，以淮沪特高压输电工程为例，淮沪外迭功率极限增加 6OOMW 以上,应用一年后增加电费收入为年增供电量*平均电价=14.6亿度*0.5=7.3亿元,效果相当于少建设一条50OKV线路的投资，预计节省电网投资50亿元以上,成果可在全网范围内推广,具有重大社会经济效益。

3.单位简介

中国电力科学研究院有限公司成立于1951年，2001年转制为国家电网公司全资科技型企业，是中国电力行业多学科、综合性的科研机构。拥有11个研究所、10个专业公司、一个国家级工程研究中心、一个部级质量检测中心(含9个质检站)和研究生部及博士后流动站。主要从事科研开发、承担重大工程、进行质量检测、标准制定和人才培养等方面工作。

中国电科院现有员工1637人，其中:专业技术人员1204人,具有高级职称人员297人,具有博士学位者60人，中国科学院、中国工程院院士各1人,国家级有突出贡献的中青年专家12人，享受国务院政府特殊津贴的专家104人。

中国电科院先后承担了国家重大科技攻关项目58项、国家自然科学基金项目14项、国家“973计划”2项、国家发改委重点项目11项,获国家科技进步奖55项,获国家专利41项,第八届中国专利奖金奖1项。在我国电力工业发展的各个标志性阶段,都做出了重要的贡献,提供了强有力的技术支撑。

中国电科院现有主要科研设施:亚洲最大的电力系统仿真试验室、高压试验场、高压直流实验室、大功率试验站、电力系统动态模拟试验室、能量管理系统开发试验室、电力系统电能计量标准试验室、电力负荷控制试验室、低压电器试验室、电力系统继电保护及安全自动装置检测试验室、电力电子试验室、电磁兼容试验室等。

中国电科院的战略目标是:服从、服务于国家电网公司发展战略大局，服务于中国电力行业的发展，创建“支撑坚强、成果优良、服务优质、人才优秀”的国际一流电力科研机构，成为国家电网公司在电力技术领域的研发基地、试验基地、服务基地、培训基地。

功能定位是:紧密围绕建设坚强的国家电网,以基础性、前瞻性、先进适用性技术研究和开发，新技术、新产品推广应用为核心业务,自主创新,近期重点在特高压技术、大电网安全稳定技术、灵活交流输电技术、城市电网关键技术取得突破，推动电力科技进步，占领世界电力科技的制高点,在国家电网公司科技创新体系中发挥先导作用。

同时，中国电科院将秉承“努力超越、追求卓越”的企业精神，积极打造产学研良性互动的有效机制，创建具有自主核心知识产权、知名品牌,具有国际竞争力的电力高科技产业集团，为电力行业各单位提供坚强的技术支撑和技术服务。