不久前，國家發(fā)展改革委發(fā)布通知，將依托中國電力科學(xué)研究院有限公司(下稱(chēng)“中國電科院”)建設運行的“新型電力系統仿真國家工程研究中心”納入管理新序列，此舉意味著(zhù)我國在保障國家能源電力安全和新能源科學(xué)消納能力建設上邁上了新臺階。

　　電力系統是最復雜的人造動(dòng)態(tài)系統，與交通、水利、油氣等系統相比，電能傳輸速度極快(光速傳輸)，發(fā)電、輸電、用電實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡，沒(méi)有與停車(chē)場(chǎng)、水庫、油罐等對應的存儲環(huán)節。如何準確掌握電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性，保持穩定運行，是重大難題。

　　“電網(wǎng)的運行是不能中斷的，電網(wǎng)規劃方案、設計建設方案、運行控制和安全防御策略都不可能在實(shí)際電網(wǎng)中進(jìn)行破壞性試驗驗證，仿真分析是掌握電網(wǎng)特性的關(guān)鍵手段?！眹译娏φ{度控制中心系統處處長(cháng)賀靜波介紹，只有通過(guò)仿真計算，才能分析、掌握電網(wǎng)特性，驗證理論分析和安全防御策略的準確性，為電網(wǎng)提供定量決策支持。

　　近年來(lái)，隨著(zhù)直流輸電和新能源的快速發(fā)展，我國電網(wǎng)已成為含大量電力電子設備、跨大區交直流混聯(lián)的現代電力系統，其規模和復雜程度前所未有，系統特性發(fā)生深刻變化。英國、澳大利亞等電網(wǎng)發(fā)生的事故表明，電力電子設備與電力系統交互作用，容易引發(fā)連鎖反應，造成大停電事故。

　　“面對電力電子設備在現代電力系統中廣泛應用、電網(wǎng)電源結構發(fā)生深刻變化的新形勢，支撐我國大電網(wǎng)安全運行的仿真分析也面臨‘仿不了’‘仿不準’‘仿不快’等世界級難題，電網(wǎng)安全運行和清潔發(fā)展面臨嚴峻挑戰?！眹译娋W(wǎng)仿真中心數?；旌戏抡嫜芯渴抑魅沃焖嚪f坦言。

　　此前，國內外均采用機電暫態(tài)仿真工具研究大電網(wǎng)安全穩定問(wèn)題，支撐實(shí)際電網(wǎng)安全運行和協(xié)調控制。當大量直流和新能源融入電網(wǎng)后，人們開(kāi)始認識到，舊有的仿真方法無(wú)法準確模擬這些含電力電子設備的響應和控制特性。對大電網(wǎng)安全穩定性和控制特性的準確仿真變成“仿不了”的世界難題。

　　朱藝穎表示，中國電科院通過(guò)多年技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)的仿真平臺能夠將大電網(wǎng)仿真時(shí)間尺度由“毫秒級”細化至“微秒級”，實(shí)現了對含多回直流和高比例新能源的大規模電網(wǎng)的電磁暫態(tài)仿真，并推廣到工程化應用，仿真規模達到上萬(wàn)節點(diǎn)，可以覆蓋任一區域電網(wǎng)，突破了電力系統特性認知的技術(shù)瓶頸，解決了現代大電網(wǎng)“仿不了”的世界難題。同時(shí)，“仿不快”“仿不準”的難題也一一得以解決。

　　電網(wǎng)規劃涉及電網(wǎng)安全性和經(jīng)濟性的統籌：安全性高必然需要增加電網(wǎng)投資;經(jīng)濟性高則需要降低電網(wǎng)投資，但可能導致安全性下降。我國早在1981年頒布的強制性標準《電力系統安全穩定導則》中就提出了電網(wǎng)規劃方案必須要通過(guò)仿真去校核這個(gè)原則。如今，依托仿真平臺，可實(shí)現系統性地考慮高比例新能源接入下的電網(wǎng)安全性和經(jīng)濟性，使得提出的電網(wǎng)規劃方案經(jīng)過(guò)計算分析和論證，確保方案更加科學(xué)和具有較強的適用性。

　　朱藝穎透露，該技術(shù)成果在西電東送、特高壓交直流輸電工程建設運行、大規模新能源基地外送等重大項目中都發(fā)揮了關(guān)鍵作用，有效保障了新能源和直流快速發(fā)展下的電網(wǎng)安全高效運行。

　　數據顯示，依托該技術(shù)，通過(guò)精準校核國家電網(wǎng)直流輸電及新能源送出能力，新增經(jīng)濟效益超過(guò)120億元;提高國家電網(wǎng)新能源送出與消納能力，年增清潔能源消納電量超過(guò)300億千瓦時(shí)。賀靜波表示，該技術(shù)將在新型電力系統科學(xué)規劃、提升新能源接入電網(wǎng)占比、提高電網(wǎng)安全穩定性等方面繼續發(fā)揮重大作用，為實(shí)現“雙碳”戰略目標作出貢獻。