以先进仿真技术支撑新型电力系统科学构建

       鉴定会上，项目在大电网安全、提升电网经济运行水平、电网规划分析等方面解决了一系列实际问题，说明了构建的仿真平台的有效性。中国科学院院士周孝信指出，近10年电力系统发生翻天覆地的变化，项目面向国家重大需求，在难度和深度上深入工作，取得了重大突破，满足了含世界上体量最大新能源的电网仿真需求。

 

       构建适应新形势的高效精准仿真体系

 

       新能源高占比大型交直流电力系统仿真平台提出多项技术创新，构建适应新形势的高效精准仿真体系，整体解决了制约大电网仿真规模、精度和效率的瓶颈问题。

 

       一是提出了大型电力系统微秒级电磁暂态高效仿真技术。含大规模新能源、直流输电的国家电网全部骨干网的微秒级电磁暂态仿真，覆盖了中国大陆26个省、自治区和直辖市，输电线路长度超过150万公里，系统规模超过10万个电力节点。

 

       二是攻克了复杂电力电子设备的高精度建模仿真技术。一方面，面对数百万新能源设备，构建4大分类覆盖超百种型号、动态特性与封装模型基本一致的新能源模型库，解决了海量电力电子电源设备难以精确仿真的难题；另一方面，面对千万千瓦级的大型直流输电工程，攻克了大型交直流电网高精度数模混合仿真技术，实现了接入15回超/特高压直流控保装置的含数万数字-模拟交互信号的万节点级高精度数模混合仿真，解决了大电网场景下的所有大型直流输电工程的精确仿真难题。

 

       三是研制了适应强不确定性和海量工况的高效精准仿真系统。研发世界首套基于国产超算的大电网云仿真系统，面对灵活多变的上万个电网运行方式，以前需要近一个月的计算分析时间降低到现在不足一个小时，实现了面向海量工况的电磁暂态离线高效仿真与在线安全校核。

 

       仿真平台的工程化应用成果显著

 

       仿真平台全面支撑了新型电力系统规划、运行计算及策略验证等工程化应用。其中，大规模新能源经柔直送出的电磁暂态仿真技术在张北柔直工程中得到了全面应用，开展了针对新能源孤岛、张北四端柔直和华北交流系统的电磁暂态仿真建模研究，通过多种运行方式和故障类型的仿真试验，分析了新能源孤岛、张北四端柔直和华北交流系统的运行特性和故障特性。

 

       国家电网公司华北分部调度控制中心技术人员谭贝斯介绍，基于国产化全数字电磁暂态仿真软件，我们完成了张北柔直工程送电能力分析工作，包括40余种交直流运行方式、200多个交直流故障，共计8000个工况的电磁暂态仿真计算。经过与实际运行曲线对比，仿真平台的准确性和效率性得到了实际验证，真正实现了为大电网安全稳定运行保驾护航的目标。

 

       仿真平台建设成果在国家电网全面应用，成为标准生产工具，支撑交直流电网控制策略制定、“十四五”规划方案研究等工作，保障了新能源和直流快速发展下的电网安全运行。在设备厂家、科研院所和高等院校应用，开展电力电子新设备研发和测试，研究了含分布式电源的配电网负荷特性，分析了新能源集中并网引发的新型稳定问题，支撑实际直流控保装置的控制策略分析及试验测试。

 

       最后，鉴定委员会一致认为，新能源高占比大型交直流电力系统仿真平台的建成，解决了国家级软件工程国产化问题，全面提升了对复杂电力系统的认知和调控能力，为电网安全运行和科学发展提供了坚强支撑。应用成果全面支撑了我国电力系统规划设计方案论证、运行控制策略制定、重大装备研发测试等工作，并推广至巴西、葡萄牙等海外“一带一路”工程，取得了显著的社会经济效益，有力保障了电网安全稳定运行，支撑新型电力系统科学构建和能源电力绿色低碳转型。