成果介绍
南方电网科学研究院历时八年在国际上首次研发了交直流电网电磁机电混合实时仿真平台SMRT,攻克了并行机与RTDS间的高精度全数字化通讯、大规模电网实时机电暂态计算、多端口分网等关键技术。仿真平台能在一次进程中同时仿真研究微秒级电力电子开关过程和秒级系统动态响应过程。SMRT混合仿真平台在南方电网大规模交直流系统稳定性分析、多直流馈入系统交直流相互影响等方面研究具有独特优势,为复杂交直流电网运行、分析与试验提供了新的研究平台。 本项目依托“十一五”国家科技支撑计划重大项目“特高压输变电系统开发与示范”、南方电网公司重点科技项目“220kV及以上电网实时仿真技术开发及实用化”、“中国南方电网有限责任公司海外高层次人才创新创业基地建设”。在南方电网仿真重点实验室建成了世界上首个大规模交直流电网混合实时仿真平台SMRT,并于2014年1月30日投入试运行。该项目组建了由南方电网科学研究院、清华大学组成的产、学、研、用团队,历经八年攻关,攻克了多项关键技术突破。首次实现了南方电网上万节点规模交直流系统的混合实时仿真,解决了大规模电网实时仿真三序量计算速度与准确性的难题,仿真规模可以满足最多20回直流的交直流系统稳定分析的需要。首次提出了基于GTFPGA的并行机与RTDS接口的全数字化通讯技术,该项关键技术的突破是SMRT混合仿真系统里程碑意义的研发成果,实现了接口数据纳秒级低延迟32位高精确度的数据交互。首次研发了实时机电暂态仿真系统与RTDS电磁暂态仿真系统的混合仿真接口,实现了两侧系统的时钟精确同步、高精度相量与瞬时量转换、严格的接口数据并行交互。 截至2016年2月20日,SMRT平台完成了2013年至2016年度,共计7个典型系统方式运行重大风险点精细化评估,详细界定系统存在安全风险的故障范围,为电网公司重大设备特巡特维工作、运行方式安排提供了重要的指导意见。跟踪电网运行情况,即时分析、解决实际运行中发生的各种交直流故障,开展南方电网现场实际故障的反演分析与反事故措施研究,为电网的安全稳定运行起到了重要技术支撑作用。 项目的成功实施和推广应用,促进了我国大电网实时仿真技术的发展,推进了电力系统仿真技术的升级。
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