适用于大电网规划的全电磁仿真难点与实践DifficultiesandPracticeofFullElectromagneticSimulationforLarge-ScalePowerGridPlanning张东辉大电网规划分委会2024.11.02InstituteofSystemsHybridSimulation首莱大学清华四川能源互联网研究院tinKi01新型电力系统下大电网规划的特点02电磁暂态仿真必要性03适用于大电网规划的全电磁仿真难点04难点解决思路和我们的实践传统电力系统规划>负荷曲线：年有冬夏，日有大小，典型的四种组合；>电源出力曲线：随机性和不可控性相对较小，大部分机组可以人为安排，少部分难以安排的，可以作为边界条件新型电力系统规划负荷曲线：叠加了可控性；电源出力曲线：各区域新能源出力曲线有强随机性，不可控性风电场集群出力日分布特性■场景碎片化：传统电力系统场景少，典型日的典型方式；新型电力系统下大规模新能源并网，出力随机性大，导致新型电力系统典型规划场景碎片化、数量大。1e014o12001000aosodo○2000。50100150200250300350/天120001000080006000400020000123456789101L12131415161718192021222324时刻+春季夏季秋季一冬季1新型电力系统下大电网规划的特点首美大学清华四川源互联网研究院8hRi日负荷万千瓦3■稳定问题复杂化：新型电力系统高比例可再生能源接入、高比例电力电子设备应用，稳定问题更为多样和复杂，部分问题的稳定机理发生变化。新能源同步稳定宽频谐振4静态电压稳定暂态电压稳定暂态功角稳定静态功角稳定动态功角稳定1新型电力系统下大电网规划的特点频率稳定电压稳定功角稳定系统稳定三新设备数字化市场化四■规划方案多样化：传统电力系统规划聚焦常规电源布局和交流网架构成，新型电力系统电网规划方案设计新技术、新路线选择更多，新设备、数字化、市场化等。新型电力系统下大电网规划的特点传统电力系统规划新型电力系统规划+直流组网、新能源、FACTS、微网虚拟电厂、需求侧响应1首莱大学清华四川源互联网研究院8heRi流声君言志清商密明01新型电力系统下大电网规划的特点02电磁暂态仿真必要性03适用于大电网规划的全电磁仿真难点04难点解决思路和我们的实践新型电力系统，大规模电气节点，海量新能源存在i智-车■复杂的动态响应■多样的宽频振荡(kA)f■新能源大规模接入，直流的广泛应用，稳定问题更为多样和复杂，部分问题的稳定机理仅用指标性难以界定方案是否成立，需要采用详细模拟的us级电磁暂态仿真。电磁暂态仿真必要性2首莱大学清华四川能源互联网研究院8heRi50H■电磁暂态仿真能够准确模拟柔性直流、新型电力电子设备、FACTS设备、分布式能源和微电网的动作过程，是充分认识和掌握新型电力系统动态特性的关键技术。MEET机电暂态实时仿真1、直流2、微电网综合能源微网柔性变电站3、新能源4、FACTS设备，电能质量治理5、储能不等值的交直流大电网6、局部微电网2电磁暂态仿真必要性首莱大学清华四川能源互联网研究院8heRiSTATCOMUPFC01新型电力系统下大电网规划的特点02电磁暂态仿真必要性03适用于大电网规划的全电磁仿真难点04难点解决思路和我们的实践■适用于大电网规划的电磁暂态仿真基础模型复杂，对基础模型要求更高；■搭建复杂，初始化困难，容易出错，大规模仿真只能自动建模；■步长小、模型复杂，大规模仿真效率需要重点关注；高效仿真极难大规模电磁暂态仿真步长小、计算量大结果分析难结果稳定性质，正常结果还是错误结果基础模型难发电机、直流、新能源、储能、SVG等自动建模极难初始化、电磁模型自校核适用于大电网规划的全电磁仿真难点301新型电力系统下大电网规划的特点02电磁暂态仿真必要性03适用于大电网规划的全电磁仿真难点04难点解决思路和我们的实践■动矩国产仿真平台：为新型电力系统建设保驾护航，高端电气设备研发插上翅膀■基于动矩国产仿真平台能够有效实现大规模新能源接入的交直流电网全电磁高效仿真动矩，来自动若重规，静若叠矩，表明动静合乎法度或上下相合三国志·蜀书·邵正传静若迭矩】4难点解决思路和我们的实践动矩国产仿真矩【动若重规大类详细目录基础模型库及仿真平合无源支路元件模型：电阻.电容、电抗、支路，三相RLC电源横型：包括直流电源.单相及三相交流电...