混合电网仿真技术 赢在未来电网的“起跑线”

科技汇

本报记者 马爱平

正在建设的江苏同里交直流混合接入可再生能源系统、张家口黄帝城100%可再生能源小镇交直流系统……近日，记者了解到，这些都采用了中国科学院电工研究所分布式能源与智能电网团队、中国电力科学研究院有限公司等合作研发的新能源交直流混合电网仿真关键技术与平台。该平台包括软硬件仿真器、控保模拟系统及其接口系统，填补了国内外空白。

电网的运行特征不断变化，为保证规模巨大、结构复杂的新能源交直流混合电网的安全可靠运行，出于经济与技术层面考虑，必须采取有效的仿真手段对系统稳定特性、运行和控制技术进行全面深入的研究。

“新能源交直流电网具有节点规模庞大、多端直流控制方式灵活等特点，这限制了现有交流稳态潮流计算模型的计算能力。另外，现有仿真技术难以实施综合的在线动态安全评估和预警，无法为电网规划设计、调度运行等部门提供相应的辅助决策服务。”中国科学院电工研究所研究员裴玮说。

新能源交直流混合电网仿真技术，即通过仿真建模，验证新能源交直流混合电网模型的正确性，进而获得新能源交直流混合电网的稳态特性和故障特性，为新能源交直流混合电网的深入研究奠定理论基础。

“在可再生能源大规模发展的背景下，融合多种可再生能源，构建新一代电/气/冷/热综合能源系统，是未来能源发展的主要任务，但是也面临诸多应用层面的挑战，其多物理域仿真及测试技术将体现出至关重要的作用。现有的多能源互联建模与仿真方法，基本上考虑能源转化设备及系统的稳态模型，对能源转换设备的动态甚至暂态过程欠缺考虑，暂态现象仿真往往为人所忽略。”中国科学院电工研究所研究部第一任主任、研究员齐智平说。

为满足模拟分布式能源系统多物理域，在不同物理环境下真实特性的需求，研究团队在已有电力系统仿真基础上，开展分布式多能源系统多物理域建模理论与实时仿真技术研究，为分布式能源供能系统示范预期特性和效果提供理论验证和仿真指导。

“交直流混合电网仿真关键技术与平台可为交直流电网实际规划、设计、运维等提供多层次、多维度的决策依据，避免了盲目建设投资带来的巨额损失，大幅度提高了在线决策可信度。”齐智平说。