混合電網仿真技術 贏在未來電網的“起跑線” 填補了國內外空白

正在建設的江蘇同里交直流混合接入可再生能源系統、張家口黃帝城100%可再生能源小鎮交直流系統……近日，記者了解到，這些都采用了中國科學院電工研究所分布式能源與智能電網團隊、中國電力科學研究院有限公司等合作研發的新能源交直流混合電網仿真關鍵技術與平臺。該平臺包括軟硬件仿真器、控保模擬系統及其接口系統，填補了國內外空白。

電網的運行特征不斷變化，為保證規模巨大、結構復雜的新能源交直流混合電網的安全可靠運行，出于經濟與技術層面考慮，必須采取有效的仿真手段對系統穩定特性、運行和控制技術進行全面深入的研究。

“新能源交直流電網具有節點規模龐大、多端直流控制方式靈活等特點，這限制了現有交流穩態潮流計算模型的計算能力。另外，現有仿真技術難以實施綜合的在線動態安全評估和預警，無法為電網規劃設計、調度運行等部門提供相應的輔助決策服務。”中國科學院電工研究所研究員裴瑋說。

新能源交直流混合電網仿真技術，即通過仿真建模,驗證新能源交直流混合電網模型的正確性，進而獲得新能源交直流混合電網的穩態特性和故障特性,為新能源交直流混合電網的深入研究奠定理論基礎。

“在可再生能源大規模發展的背景下，融合多種可再生能源，構建新一代電/氣/冷/熱綜合能源系統，是未來能源發展的主要任務，但是也面臨諸多應用層面的挑戰，其多物理域仿真及測試技術將體現出至關重要的作用。現有的多能源互聯建模與仿真方法，基本上考慮能源轉化設備及系統的穩態模型，對能源轉換設備的動態甚至暫態過程欠缺考慮，暫態現象仿真往往為人所忽略。”中國科學院電工研究所研究部第一任主任、研究員齊智平說。

為滿足模擬分布式能源系統多物理域，在不同物理環境下真實特性的需求，研究團隊在已有電力系統仿真基礎上，開展分布式多能源系統多物理域建模理論與實時仿真技術研究，為分布式能源供能系統示范預期特性和效果提供理論驗證和仿真指導。

“交直流混合電網仿真關鍵技術與平臺可為交直流電網實際規劃、設計、運維等提供多層次、多維度的決策依據，避免了盲目建設投資帶來的巨額損失，大幅度提高了在線決策可信度。”齊智平說。