登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
传统电力系统与信息系统研究在理论和方法上基本是割裂的。但在智能电网向信息能源系统的发展中,必须高度重视和深入分析信息系统对电力系统运行与控制的影响。小编给大家分享东南大学和南瑞集团公司有关团队针对电力和信息通信系统混合仿真所做的研究工作。敬请品鉴。原文发表于《电力系统自动化》2015年第23期。
电力和信息通信系统混合仿真方法
DOI: 10.7500/AEPS20150331035
汤奕, 王琦, 倪明, 薛禹胜
1研究背景
随着智能电网新技术的迅速发展, 电力系统正在从传统电源跟踪负荷变化进行调整的运行模式转变到“源-网-荷” 柔性互动的运行模式。新的运行模式将依赖于信息通信技术(Information and Communication Technology, ICT)。高速、安全和可靠的信息通信网络为未来广域电力系统的可观性和可控性提供重要的技术支撑, 这也是“智能电网”的“智能”之所在。
电力系统的电力流和信息通信系统的信息流存在本质上的区别。在信息流中, 对于特定的信息可以指定接受者, 并调度其传送路径。然而在电力流中, 电功率在电网中的流动服从基尔霍夫定律, 即每一个电气节点上的输入与输出在任意时刻平衡, 没有缓冲、存储或滞后的可能。传统电力系统研究与信息系统研究在理论和方法上基本是割裂的, 在现有理论方法框架下难以深入分析信息系统对电力系统运行与控制的影响。在现有研究中将二者作为复合系统时, 时间同步性、两个系统结构的异构性、元件组成和动态响应的差异性使得研究人员不得不对其中某一部分进行简化考虑, 这也给研究结果的准确性和实用性带来一定影响。
本文对现有电力和信息通信混合仿真平台进行总结, 对其性能优劣进行分析。指出复合系统的时间同步问题是混合仿真的关键问题之一, 并提出了一种基于状态缓存的电力与信息通信混合仿真平台时间同步方法。
2电力和信息通信系统仿真方法概述和分类
在智能电网环境下, 广域监控保护和控制系统对信息通信系统提出了很高要求。分析智能电网各种先进解决方案的关键在于, 在进行静态或动态电力系统仿真时能够融合完整的信息通信过程与应用。
作为两个独立系统, 电力系统和信息通信系统都拥有各自专业的截然不同的仿真工具。电力系统动态行为在时间上是连续的, 可用一组微分代数方程来表示, 通常只能通过数值方法求解, 因此电力系统仿真工具采用离散时步对系统当前状态进行相对精确的估计。而信息通信系统本身就是离散系统, 因此可以通过离散事件仿真工具对其进行建模, 采用离散状态模型对网络在离散参数(如数据队列长度)和离散事件(如数据包的传输)下进行描述, 而将复杂的通信过程转化为具体的事件队列。
近年来, 为了将两种类型的仿真方法结合以研究智能电网相关特性, 研究人员提出了以下三类解决方案(见附表1): 1)联立仿真方案; 2)非实时混合仿真方案; 和3)实时混合仿真方案。
3联立仿真方案
联立仿真方案的主要思想是在单一仿真工具中建立一个复杂的电力和信息通信复合系统模型。这种方法的关键在于在电力(或通信)系统仿真工具中搭建通信(或电力)系统模型。由于是在同一个仿真工具中运行, 两个系统模型处于同一时间域, 因此不需要额外的时间同步工作。该类方案通常:
1) 在电力系统仿真工具中对通信环节进行简化建模, 该方式缺少动态内存管理、动态链接等离散事件系统模型构建的基本元素, 因此无法精确模拟通信环节动态过程;
2) 将电力系统仿真程序以模块的形式插入通信仿真系统, 虽然这类方案不需要面对时间同步问题, 但无法处理系统复杂的时间连续的动态问题建模及机电特性仿真。
4非实时混合仿真方案
电力通信复合系统仿真的另一个解决方案是采用非实时混合仿真。建模工作仍采用两个系统各自的专业仿真软件完成, 通过时间同步方法使他们运行于同一时间域。这也是当前研究的主要方向。该类方案通过成熟仿真工具丰富的元件库和已有的计算方法, 能够最大程度保持系统的全面性和准确性。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
1月16日,在南方电网公司第四届职工代表大会第三次会议暨2025年工作会议上,公司党组1号文件《公司党组关于贯彻落实党的二十届三中全会精神勇当进一步全面深化改革示范田、推进中国式现代化建设排头兵的意见》(以下简称“《意见》”)正式发布。党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面
1月16日,贵州省大数据发展领导小组办公室关于印发贵州省建设数字经济发展创新区2025年工作要点的通知。其中明确,开展算电协同试点。探索建立电力网和算力网联动建设、协同运行机制。探索建立数据中心评估指标体系,编制发布算力评估体系,完善数据中心用电保障机制。原文如下:省大数据发展领导小组
1月13日,成都市新型电力系统高质量发展现场推进活动在国网四川省电力公司本部举行。活动现场,成都市人民政府发布了进一步增强电力保障能力若干政策措施,明确将从加快电网项目建设、鼓励多能互补能源供应、提升电动汽车充换电设施车网互动水平等八个方面,进一步加大对提升电力保障能力的政策支持力
编者按分散式储能、充电桩、暖通负荷等种类多样、位置分散、形式泛在的灵活性资源规模与日俱增。以充电桩为例,截至2023年底,中国充电基础设施累计数量为859.6万台,同比增加65%。伴随着中国终端用能电气化进程稳步推进和智能终端的发展,海量分散式灵活性资源逐渐能被电力系统实时感知和柔性控制,蕴
近期,山西省晋城市能源局印发了《晋城市推动能源领域设备更新实施方案》。其中提到,全面推动输配电设备更新升级。加快输配电设备更新改造,开展主体结构严重老化、故障率高、关键组部件性能异常的老旧设备改造,加快更新运行年限较长、不满足运行要求的变压器、高压开关、无功补偿、保护测控等设备,
山西作为传统能源大省,面临能源结构调整和绿色低碳发展的迫切需求,立足城乡、园区、建筑三大场景探索“智慧综合能源+”模式,积极为山西省能源产业转型升级和高质量发展探寻新的突破口。为此建议:■建设城乡智慧综合能源系统。借鉴阳泉市成功经验,在山西省建设地级市智慧能源数据中心,实现煤、油
1月13日,天津市发布《天津市促进先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施方案》(津发改服务〔2025〕1号),其中指出,鼓励企业加快云计算、大数据、物联网、区块链等新一代信息技术与制造业融合,加强基础软件和工业软件技术攻关,在智能电网、通信、智能交通等行业加快形成规模化应用。原文如下:
新型储能具有双向调节、运行灵活等优点,市发改委有序推进新型储能项目开发建设,截至2024年底,全市电网侧新型储能并网规模达658MW,并网规模居全省前三。一是加强部门协作,主动对接住建、供电等部门,加强项目前期手续办理工作,做到拿地即开工,及时协调项目建设过程中难点堵点问题。二是加强项目
党的二十大报告强调:“要积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,加快规划建设新型能源体系。”能源领域是最大的碳排放源,电能是最清洁高效的二次能源。实现“双碳”目标,能源是主战场,电力是主力军。我国能源电力以自身加快绿色低碳转型全力助推“双碳”目标实现,取得了突出的成就,同时也
旷野之上,座座铁塔屹立,条条银线延伸。建设者们伸手向上、弯腰躬身,和铁塔融为整体,在“天空之弦”上作业。展开的建设图纸里,一目了然地叙述着每一束光的出处与去往的地方。在冀北这片热土上,电网建设如火如荼地进行着。国网冀北电力有限公司通过加强电网建设,显著提升供电保障能力。2024年,冀
新中国成立以来,特别是党的十八大以来,国网北京市电力公司坚持把科技创新作为第一动力,持续加强关键核心技术攻关,加快发展新质生产力,在电网建设、运维保障、服务民生等领域创新突破,在京华大地奋力绘就“四个革命、一个合作”能源安全新战略的生动蓝图。技术破局电网升级添动力位于北京城市副中
2021年3月15日,习近平总书记主持召开中央财经委第十五次会议,明确提出“要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统”。2023年7月11日,中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过了《关于
1月17日,国家能源局发布2024年度国家能源研发创新平台十大科技创新成果、2024年度能源行业十大科技创新成果。其中国家电网公司、南方电网公司均有上榜。在2024年度国家能源研发创新平台十大科技创新成果中,包括特高压和超高压输电工程雷击防护系统、基于自主可控芯片的特高压直流控制保护系统、面向
北极星售电网获悉,1月17日,国家能源局发布2024年度国家能源研发创新平台十大科技创新成果。一、25兆瓦海上风电机组全尺寸地面试验平台原创性提出了适用于大差异风电机组轴系角度的传动链轴线角度调节技术,攻克了大容量电网模拟装置复杂谐振控制、并网条件工况模拟和风电宽频特性测试等技术难题,能
北极星售电网获悉,1月17日,国家能源局发布2024年度能源行业十大科技创新成果。一、“国和一号”示范工程成套技术装备“国和一号”是依托“大型先进压水堆核电站”国家科技重大专项开发的具有完全自主知识产权的三代非能动压水堆核电技术。该项成果形成了反应堆压力容器、堆内构件、蒸汽发生器、反应
1月13日,成都市新型电力系统高质量发展现场推进活动在国网四川省电力公司本部举行。活动现场,成都市人民政府发布了进一步增强电力保障能力若干政策措施,明确将从加快电网项目建设、鼓励多能互补能源供应、提升电动汽车充换电设施车网互动水平等八个方面,进一步加大对提升电力保障能力的政策支持力
新疆作为新时代国家“三基地一通道”、全国能源资源战略保障基地,肩负着保障国家能源安全的重要责任。公司完整准确全面贯彻新时代党的治疆方略,积极服务自治区落实党中央能源安全新战略,加快构建新型电力系统,打造具有新疆特色的新型能源体系。国网新疆经研院作为公司业务支撑单位,积极发挥“智慧
北极星储能网获悉,1月9日,湖南怀化市人民政府发布《2025年政府工作报告》,提出2025年,扎实做好“遵义—吉安”天然气长输管道怀化至衡阳段、“气化湖南工程”怀化段项目前期,加快建设以源网荷储互动与多能互补为支撑的新型电力系统。以下为原文:2025年政府工作报告——2024年12月26日在怀化市第六
科技兴则民族兴,科技强则国家强。深化科技体制改革,是充分激发创新创造活力的必由之路。国网湖南省电力有限公司积极落实国家电网公司科技工作会议精神,召开科技创新大会,出台9项科技创新工作重点举措,制定22项改革任务清单,推动组织体系重塑、体制机制创新和科研人才培养,充分激发创新创造活力
培育壮大能源新质生产力加快构建新型能源体系奋力谱写山西能源高质量发展新篇章1月15日,全省能源工作会议在太原召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大和二十届二中、三中全会精神,认真落实中央经济工作会议、全国能源工作会议和省委十二届九次全体会议暨省委经济
构建新型电力系统,是落实党中央、国务院关于进一步全面深化改革、推进碳达峰、碳中和战略部署和建设新型能源体系的重要举措。在构建新型电力系统过程中,源网荷储各环节发生深刻变革,电力系统的调节能力面临更高要求。电力调度机构是新型电力系统运行控制的中枢,承担着保障电网安全、保障电力供应和
2024年12月26日,惠州市大亚湾区三门岛上一排火红的小灯照亮村落,当地村民齐聚一堂见证该历史时刻,孤岛渔村终于用上“风光储”微电网的“绿色电”。为解决岛上用电难题,广东电网公司惠州供电局按照“三步走”推进三门岛微电网项目,重点建设分布式屋顶光伏与小型微风发电机,初步实现本地能源的自给
编者按为适应一次能源与电力负荷逆向分布的国情,中国采用远距离交直流特高压输电技术成为必然选择,可再生能源大规模并网,电网大规模、高复杂度发展,加深了通信网与电网的物理网络融合,形成两网相依系统。对于特高压线路、重要输电断面线路等线路的通信通道保障十分重要。原有末端接入的火电厂普遍
2024年11月28日,冀北秦皇岛供电公司信息通信分公司员工首次利用该公司自主研发的电力通信光路劣化预警工具,对供区内35千伏及以上等级变电站电力通信光路的接收光功率进行采集、录入和分析比对,发现有5条电力通信光路的接收光功率异常,如果不及时处理会导致通信质量下降甚至信号中断,便立即通知运
近日,国网重庆信通公司调控中心值班人员对500千伏张竹一线、500千伏张竹二线等覆冰光缆相关通信设备开展特殊巡视。受强降温及强冷空气影响,重庆境内500千伏张竹一线、500千伏张竹二线等线路光缆已陆续出现覆冰情况,为确保今年能有效应对电力通信系统低温雨雪冰冻灾害,确保大电网安全稳定运行,国网
根据《工业和信息化部办公厅关于开展2024年工业和信息化百项团体标准应用推广典型案例遴选工作的通知》(工信厅科函〔2024〕257号)的程序和要求,经项目申报、形式审查、技术审查、专家论证、合规性审查等程序,拟将轻量化三相异步电动机技术条件系列标准、额定电压1.8/3kV及以下105℃风力发电用耐扭
12月27日,F5G全光网络技术在广州220千伏庆盛变电站成功应用。这是该项技术首次在南方电网应用,进一步推动新型电力系统通信实现“高效互联、高速宽带、一网统管”。F5G作为新一代固定网络技术,凭借其超大带宽、全光接入和确定性体验三大特征,精准对接新型电力系统建设对于电力通信接入网的需求。广
近日,由中国能建中电工程云南院主编的南方电网企业技术标准《南方电网切片分组网(SPN)技术要求(试行)》(以下简称《技术要求》),获南方电网公司批准,发布实施。该《技术要求》对南方电网SPN网络的规划设计、设备选型、工程建设、运行维护等方面提出了统一的技术要求和遵循的基本原则。对有效推
炎炎夏日,当你在家里吹着空调吃着冰镇的西瓜的时候,在烧烤摊喝着冰啤酒的时候,在出行时开着刚在充电桩充满电的新能源汽车的时候……可曾想过,我们享受舒适便利生活的电能,从哪来的?据中国电力企业联合会发布的报告数据显示,截至2024年8月底,我国新能源发电装机规模为12.7亿千瓦,占总发电装机
近日,国家标准化管理委员会正式印发《关于下达北斗应用国家标准专项计划及相关标准外文版计划的通知》,其中由贵州电网公司牵头制定的“电力系统专用北斗杆塔基础滑坡监测系统技术规范”成功立项。这是南方电网在北斗领域首个正式立项的国家标准,标志着我国电力系统在地质灾害监测预警方面迈出了重要
12月19日,山东省人民政府办公厅印发《关于科技创新引领未来产业布局培育发展新质生产力的实施方案》的通知(鲁政办字〔2024〕154号),其中指出,聚焦量子通信、量子测量、量子计算等领域,研制新一代量子保密通信应用终端、光量子雷达、超导量子计算核心处理器等设备,推动在网络安全、能源电力、环
近日,工业和信息化部无线电管理局(国家无线电办公室)印发《国家无线电办公室关于进一步明确车联网直连通信无线电发射设备有关技术要求的通知》(国无办函〔2024〕113号)(以下简称《通知》),优化频谱资源配置,推动车联网直连通信产业创新发展。2018年10月,工业和信息化部在全球率先发布《车联
2024年12月12日,由IEEEPES电力系统通信与网络安全技术委员会(中国)主办的2024年电力信息通信与网络安全学术会议暨IEEEPES电力系统通信与网络安全技术委员会(中国)年会在北京召开。围绕会议“信息通信创新#xB7;赋能电力行业高质量发展”主题,华为重点展示了面向新型电力系统打造的主配一体化通信
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!