“家定I線三永N-1第6次，3、2、1、故障觸發�！薄�1000千伏、500千伏、220千伏、110千伏、35千伏電壓等級的全部母線暫態過電壓均未超標！”國網冀北電科院風光儲并網運行技術實驗室內，工作人員楊艷晨正通報電磁暫態仿真結果�！巴ㄟ^這樣一次次仿真分析實驗，我們核校了包括張雄特高壓‘五變五線’送出系統等關鍵工程的新能源送出能力，為新能源高效消納提供有力支撐。”國網冀北電科院副院長劉輝向記者表示，電磁暫態仿真技術已經成為構建新型電力系統、打造高比例可再生能源電網的重要技術。

讓資源優勢轉化為發展優勢

據劉輝介紹，仿真是指用模型去測試電力系統是否穩定和安全的技術�！靶鹿こ淘谡�式投運前，都要在實驗室里檢測設計的合理性。主要的檢測方式是在仿真系統中搭建模型并模擬運行，通過制造故障，測試控制系統能否及時響應�！�

國網冀北電科院智能電網與新能源研究所所長吳林林表示，隨著新能源電力占比不斷提升，為了保障電網安全穩定運行，需要運用仿真技術研究系統運行的復雜特性，找到電網薄弱環節，最終達到提升可再生能源電力送出能力的目的。

吳林林向記者透露了一組數據：通過對錫盟特高壓交直流、張雄特高壓交流等新能源電力外送通道涉及的93座新能源場站、20種光伏逆變器、84種風機和93種SVG進行精確建模，并開展相關特性分析，指導新能源設備廠商針對性地優化機組特性，分別將錫盟特高壓、張雄特高壓的新能源電力送出能力分別提升了133%、45%。

“3月底，我們還搭建了張北柔直流工程及送端新能源場站的電磁暫態模型，并成為了關鍵故障的校驗手段。預計張雄特高壓和張北柔性直流工程投產后，每年可將140億千瓦時的清潔電力送至京津冀地區，推動資源優勢轉化為發展優勢�！眲⑤x說。

將電網搬到計算機里

其實，仿真技術由來已久。從原來的機電暫態仿真，到如今的電磁暫態仿真，我國仿真技術快速發展。隨著電網高比例可再生能源和高比例電力電子裝備的特征日益明顯，對仿真技術也提出了更高的要求。

吳林林指出，大量新能源接入使電力系統的動態特性更加復雜，傳統分析手段的計算精度已無法滿足需求，電磁暫態仿真是新型電力系統亟需突破的關鍵技術�！按騻�比方，常規的機電仿真技術相當于一個放大鏡，顆粒感比較強，而電磁仿真技術可以刻畫微秒級響應，和新能源電力電子裝置的開關頻率一致，相當于顯微鏡，可以更加清晰地觀察電力系統�！�

“電磁暫態仿真相當于把偌大的電網用數字孿生方式搬到計算機里面，其中有數目以萬計、型號以百計的風電、光伏、SVG機組，為得到機組的真實特性，需要用電磁暫態模型對機組控制器進行半實物測試，在完成機組自身的驗證和建模后，還需要將這些‘樹葉’一片一片地添加到電網的核心架構‘枝干’上面�！睆埿厶馗邏弘姶艜簯B仿真平臺技術帶頭人王瀟說。

劉輝指出，目前，數字化仿真技術已經成為主流技術。隨著技術水平的不斷提升，仿真規模越來越大，計算速度越來越快，所能模擬的故障類型也越來越豐富。

降低系統運行風險



作者：董梓童 來源：中國能源報 責任編輯：jianping