電磁暫態(tài)仿真家族又添新成員,iES-RTGTS亮相智能電網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會
作者:市場拓展部 來源:積成電子 發(fā)布時間:2024-05-15 點擊次數(shù):0
本網(wǎng)訊 4月27日至28日,由中國電工技術(shù)學(xué)會電力系統(tǒng)控制與保護專業(yè)委員會指導(dǎo),《電力系統(tǒng)
保護與控制》雜志社、清華大學(xué)電機工程與應(yīng)用電子技術(shù)系、華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院、華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院聯(lián)合主辦的第十五屆中國智能電網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會在美麗的上海舉行。積成電子作為本次學(xué)術(shù)研討會的支持單位,受邀攜“大規(guī)模電網(wǎng)通用電磁暫態(tài)仿真平臺”布展、參會,公司董事長王良做了題為《自主化高性能電磁暫態(tài)仿真平臺iES-GTS技術(shù)及應(yīng)用的最新進展》的報告。
積成電子自從2019年在許昌的第十屆智能電網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會議上發(fā)布大規(guī)模交直流電網(wǎng)電磁暫態(tài)關(guān)鍵技術(shù)以來,已經(jīng)連續(xù)做了三次報告,持續(xù)介紹了積成電子在電磁暫態(tài)仿真領(lǐng)域的技術(shù)及產(chǎn)品,本次會議繼續(xù)介紹了仿真技術(shù)以及應(yīng)用的最新進展。
王良董事長在報告中首先回顧了往屆會議的內(nèi)容,新型電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展,對傳統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真技術(shù)和適用場景提出了挑戰(zhàn),適應(yīng)復(fù)雜大電網(wǎng)的系統(tǒng)級全電磁暫態(tài)仿真技術(shù)成為新的發(fā)展趨勢。積成電子從底層模型、引擎到上層應(yīng)用重新構(gòu)建了自主化的電磁暫態(tài)仿真平臺,在堅持效率優(yōu)先的原則下,實現(xiàn)了大步長和小步長電磁暫態(tài)引擎的有機融合,達到了電磁暫態(tài)計算效率的數(shù)量級提升;同時,嚴格測試基礎(chǔ)模型的準確性,達到行業(yè)內(nèi)主流產(chǎn)品同等的仿真精度水平。
接著王良介紹了最新的研發(fā)進展,在過去的一年,iES-GTS系統(tǒng)通過了大量的案例計算及應(yīng)用分析,對模型制品、系統(tǒng)功能、應(yīng)用范圍做了大量的改進和提升。
模型方面,在前期的報告中已經(jīng)介紹了GTS的基礎(chǔ)模型,包括機網(wǎng)聯(lián)立求解的發(fā)電機模型,各種架空線、地下電纜以及管狀地下電纜模型、帶飽和特性的變壓器模型以及各種電力電子模型,但在實際應(yīng)用過程中,還存在很多工程化的問題。例如,基于機電暫態(tài)模型自動生成電磁暫態(tài)模型是大網(wǎng)仿真的主要應(yīng)用模式,但是在轉(zhuǎn)換過程中面臨如負的負荷模型、等值發(fā)電機模型的問題,以BPA為例,GTS開發(fā)了相對應(yīng)的經(jīng)典發(fā)電機模型SYMCLS和等值負荷模型UDM_LN,UDM_LN可以達到與BPA的LN卡相同的效果,即提供指定的功率卻不改變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量。在沒有精確的小電源模型時,使用上述模型可以達到和機電相同的效果,從而在大網(wǎng)建模仿真的場景中,能夠建立和機電仿真相同的模型基礎(chǔ),進而再精細化建模,實現(xiàn)更準確的電磁仿真。同時,GTS提供了典型的LCC直流、MMC直流、雙饋/直驅(qū)風(fēng)機、電池、跟網(wǎng)型/構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器等模型,可以滿足一些直流、新能源仿真場景下模型缺失的問題。
在仿真技術(shù)方面,針對新型電力模型多樣化、系統(tǒng)規(guī)模大的特點,GTS完成了多速率仿真的產(chǎn)品化研發(fā),通過多速率傳輸線將系統(tǒng)分成多個子網(wǎng),每個子網(wǎng)可以采用不用的仿真步長,滿足多時間尺度復(fù)雜大電網(wǎng)的仿真需求;同年,完成了實時化改造,推出了硬件在環(huán)仿真產(chǎn)品iES-RTGTS,可以適應(yīng)多變的電網(wǎng)運行方式,打破了數(shù)字化仿真和硬件在環(huán)仿真的數(shù)據(jù)壁壘,基于統(tǒng)一的源數(shù)據(jù)實現(xiàn)二者的高效建模和交叉驗證,具備和異構(gòu)系統(tǒng)聯(lián)合仿真的功能,同時,GTS提供了諧波潮流計算分析、過電壓掃描計算分析、mutirun等新特性。
接下來,王良介紹了產(chǎn)品的應(yīng)用情況,講述了針對某區(qū)域電網(wǎng)開展的交直流電網(wǎng)故障仿真和錄波數(shù)據(jù)對比的案例,某省級電網(wǎng)特高壓交流系統(tǒng)故障導(dǎo)致直流換相失敗的仿真案例,以及某省級電網(wǎng)直流低端觸發(fā)脈沖丟失的故障案例,基于GTS提供的典型直流模型,均真實的反映了故障過程。針對某省級電網(wǎng)開展了諧波潮流仿真,參照實際測量結(jié)果,通過諧波電流注入的方式,再現(xiàn)了諧振現(xiàn)象,同時對諧波治理方案在直流系統(tǒng)接入后的效果進行了評估。在儲能領(lǐng)域,針對實際儲能工程開展了2000個三電平構(gòu)網(wǎng)型變流器的仿真,系統(tǒng)規(guī)模約12萬個三相節(jié)點,調(diào)用廠家封裝的dll,采用5微秒的仿真步長,仿真10秒,耗時大概15分鐘,進一步體現(xiàn)了系統(tǒng)卓越的仿真效率。
最后王良做了總結(jié),指出“系統(tǒng)級全電磁暫態(tài)仿真技術(shù)成為新的發(fā)展趨勢,主流企業(yè)和科研機構(gòu)都在拓展已有產(chǎn)品的適用性,積成電子通過多年的自主研發(fā),使得系統(tǒng)的仿真規(guī)模和效率有了數(shù)量級的提升;iES-RTGTS產(chǎn)品的推出,拓展了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,為傳統(tǒng)設(shè)備級仿真提供了系統(tǒng)級的解決方案;通過大量的故障對比,驗證了自主研發(fā)路徑的有效性和產(chǎn)品正確性”。
展望未來,王良提出“ 產(chǎn)品迭代需要與行業(yè)共成長,GTS平臺希望能得到更多方面的應(yīng)用和改進,公司組建了技術(shù)開發(fā)和咨詢服務(wù)團隊,支撐新能源、直流輸電、柔性功率控制、大容量儲能以及復(fù)雜大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行等各層面的仿真應(yīng)用及模型開發(fā)工作”。
積成電子基于服務(wù)電力系統(tǒng)40年積累的技術(shù)和經(jīng)驗,歷經(jīng)十余年時間,自主研發(fā)的高性能電磁暫態(tài)仿真平臺,為新型電力系統(tǒng)解決“雙高”問題提供了一套全國產(chǎn)化的數(shù)字仿真工具,助力我國雙碳目標(biāo)的達成。
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