10月29日，“新能源高占比大型交直流电力系统仿真技术及工程化应用”项目通过中国电机工程学会技术鉴定。鉴定委员会认为，该项目在仿真基础算法、电力电子设备建模、数模混合仿真和超算数字云仿真等方面取得一系列具有自主知识产权的创新成果，达到国际领先水平。

　　近年来，国外电网频发事故暴露出高比例新能源电力系统的复杂性和脆弱性。我国电网能够长期保持安全稳定运行，除了统一规划、调度、管理的体制机制优势外，电力系统仿真技术进步及其实际应用不断深入，发挥了重要支撑作用。随着构建新型电力系统不断推进，仿真更是掌握电力系统运行特性变化、科学制定运行控制和故障防御策略、保障电力系统安全稳定运行的关键技术。

　　目前，面向以机械惯量动态元件为主的传统电力系统仿真技术已经完全成熟，而针对电力电子设备离散切换控制占比不断提升的电力系统，仍需要以问题为导向不断实现突破，最迫切的是以下三大问题：

　　“仿不了”——传统系统级仿真的准稳态相量建模方法以及毫秒级/秒级时间尺度仿真技术，无法准确模拟大规模直流和高比例新能源接入下的电力系统稳定特性；装置级仿真的电磁暂态仿真规模无法支持含大量电力电子设备的大型电力系统仿真。

　　“仿不准”——直流等大容量电力电子设备控制保护逻辑复杂，仅靠数字建模方式难以准确模拟实际控保行为；集中式、分布式新能源数量众多，机组运行工况各异，传统建模方式无法准确反映新能源集群动态行为。

　　“仿不快”——大规模新能源接入带来系统运行工况强不确定性，运行方式和故障组合数目激增，效率问题成为制约仿真在电力系统生产运行中工程化应用的瓶颈。”

　　国家电网开展重大科技项目“新能源高占比大型交直流电力系统仿真技术及工程化应用”技术攻关，准确研判电网发展新形势，对仿真技术进行持续创新。项目历经10余年研发，建设了新能源高占比大型交直流电力系统仿真平台，包含数模仿真、数字仿真和数据管理等部分，构建了结构完整、功能完备、技术先进的仿真体系，实现了电力系统高度电力电子化“仿得了”、复杂控制保护设备“仿得准”、海量运行工况“仿得快”的技术突破。

　　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线个省、自治区和直辖市，输电线万个电力节点。

　　二是攻克了复杂电力电子设备的高精度建模仿线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，攻克了大型交直流电网高精度数模混合仿线回超/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，计算分析时间从以前需要近一个月降低到现在不足一个小时，实现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，包括四十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。

　　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。”

　　10月29日，“新能源高占比大型交直流电力系统仿真技术及工程化应用”项目通过中国电机工程学会技术鉴定。鉴定委员会认为，该项目在仿真基础算法、电力电子设备建模、数模混合仿真和超算数字云仿真等方面取得一系列具有自主知识产权的创新成果，达到国际领先水平。

　　近年来，国外电网频发事故暴露出高比例新能源电力系统的复杂性和脆弱性。我国电网能够长期保持安全稳定运行，除了统一规划、调度、管理的体制机制优势外，电力系统仿真技术进步及其实际应用不断深入，发挥了重要支撑作用。随着构建新型电力系统不断推进，仿真更是掌握电力系统运行特性变化、科学制定运行控制和故障防御策略、保障电力系统安全稳定运行的关键技术。

　　目前，面向以机械惯量动态元件为主的传统电力系统仿真技术已经完全成熟，而针对电力电子设备离散切换控制占比不断提升的电力系统，仍需要以问题为导向不断实现突破，最迫切的是以下三大问题：

　　“仿不了”——传统系统级仿真的准稳态相量建模方法以及毫秒级/秒级时间尺度仿真技术，无法准确模拟大规模直流和高比例新能源接入下的电力系统稳定特性；装置级仿真的电磁暂态仿真规模无法支持含大量电力电子设备的大型电力系统仿真。

　　“仿不准”——直流等大容量电力电子设备控制保护逻辑复杂，仅靠数字建模方式难以准确模拟实际控保行为；集中式、分布式新能源数量众多，机组运行工况各异，传统建模方式无法准确反映新能源集群动态行为。

　　“仿不快”——大规模新能源接入带来系统运行工况强不确定性，运行方式和故障组合数目激增，效率问题成为制约仿真在电力系统生产运行中工程化应用的瓶颈。”

　　国家电网开展重大科技项目“新能源高占比大型交直流电力系统仿真技术及工程化应用”技术攻关，准确研判电网发展新形势，对仿真技术进行持续创新。项目历经10余年研发，建设了新能源高占比大型交直流电力系统仿真平台，包含数模仿真、数字仿真和数据管理等部分，构建了结构完整、功能完备、技术先进的仿真体系，实现了电力系统高度电力电子化“仿得了”、复杂控制保护设备“仿得准”、海量运行工况“仿得快”的技术突破。

　　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线个省、自治区和直辖市，输电线万个电力节点。

　　二是攻克了复杂电力电子设备的高精度建模仿线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，攻克了大型交直流电网高精度数模混合仿线回超/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，计算分析时间从以前需要近一个月降低到现在不足一个小时，实现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，包括四十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。

　　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。”