1 引言
随着社会经济的发展,电力装置的运行规模也在不断扩大,对于电力系统控制中的运算、维护和监控等也变得复杂起来,需要操作人员具备更加完整的技能和完善的操作步骤,才能确保政策运行。但是不管操作人员的技能水平高低或各种设备的运行可靠等,都或多或少地受到人为因素的影响,因此在电力系统控制中引入智能化控制成为了热点,也在逐步进行中。对于电力网络仿真控制技术实现异地对操控人员进行业务培训和实施电气专题研讨也成了电力系统行业的迫切需求。
2 电力系统仿真分析技术发展的意义及形式
2.1电力系统仿真分析技术的意义
电力系统仿真分析技术是整个电力电网系统运行的重要保障,由于其所涉及的范围广、层面多等,同时对整个电力电网系统的稳定阶段、运行阶段以及暂停阶段都起着重要的作用,因此在进行该系统的规划时要以仿真分析技术作为基础核心来进行,而且对于该仿真分析技术来说,还必须要具有精准、快速、灵活和稳定等特点,才能应对在不同情况下的变化。而这些特点主要表现在:针对超大规模的电网系统,该仿真分析技术可以精准计算到每一个细节中,并且能够实时进行精准度的自动调整,具有高速度和高的效率;面对不同的工作环境,该仿真分析技术系统做具有的功能更加完善,适应性好;在进行仿真分析系统的建模过程中,必须要将建模适应不同的设备和配件,具有通用性, 才能适应市场的需求。
2.2电力系统仿真分析技术的形式
近年来,由于国家在大力发展产业和建设过程中,对国家的电能使用需求也在不断增加,在答复和的电能使用中促使电网的运行能力加重,由于超负荷的运行,导致停电现象频发,直接影响到国家的经济发展。鉴于此,全球各国也对电网的运行安全加以重视,都在加强对电力系统在线仿真分析技术的研究。我国也在这样的心背景下,开始实施智能电网的建设和改造,以确保全民的用电安全,防止停电事故的发生,构建我国自身的电网安全防御体系。因此,我国对电力系统仿真分析技术进行技术攻关。
电力系统仿真分析技术主要包括四个方面的分析技术,建模技术、在线仿真分析技术、数字仿真分析技术和实时仿真技术,每一个技术都具有自身的特点和作用:建模技术,也就是电力系统建模主要通过数学建模方法来进行仿真分析工作环境的假设,建立完整的和符合使用的各项技术的完善的模型。在线仿真分析技术,也就是能够对电力系统实现在线仿真监控和管理的技术,主要是运用在在线分析环节中。数字仿真分析技术,主要是应用数字仿真技术来对电力系统的运行进行动态分析、稳态分析和暂态分析等。实时仿真技术,也就是对电力系统的实时状态进行实时动态的仿真数据分析,模拟电力系统运行过程中出现情况时的应对,这项实时仿真技术主要经历三个发展阶段的形成,一是物力实时仿真阶段,主要是对电力设备进行仿真和实验,常见的有电力电子设备和继电保护装置;二是数模混合式的实时仿真,主要是以数字仿真技术为主,随着先进设备和技术的不断应用,该技术已经无法满足实际电力系统的需求;三是全数字实时仿真,这项技术是在国内外共同探讨与研究下初步形成的共识,也取得了一些初步研究成果。3电力系统仿真技术未来发展方向分析
3.1电力系统建模技术
(1)在科技水平快速发展下,电力系统的建模方法和建模工具也得到了快速的发展,逐渐形成具有完善的智能建模理论和混合仿真建模理论,基于WAMS 和 WASA 数据仿真模型成为了现在建模的重要手段。
(2)模块化、标准化、丰富精准的元件模型也得到了发展和建立,为电力系统的建模提供了技术和手段的支持。尤其是模块化和标准化的模型建立,可以在任何一种仿真软件中进行模型的建立,模拟环境的建设等,通过采用通用型的输入和输出格式方法,可以实现不同仿真软件中进行调用,让模型具有通用功能,实现即插即用的特点。
(3)在未来的智能电力设备中,可以让设备具有自动标准化的模型功能,可以实现对电力系统局部进行仿真,同时还具有参数和结构都能自动进行维护与更新,实现异地分布,统一管理的特征。
3.2电力系统数字仿真分析方法
(1)在科技高速发展的今天,未来的电力系统仿真计算方法将对技术结果的准确性、精准性以及最大优化结果等方面都得到很大的进步。
(2)为了能够更有效地实现仿真分析平台,对于智能电力设备中自带标准化的模型、数据的云存储等功能,完善和建立灵活的仿真数据平台和异地分布式仿真分析平台,是最有效的实现方法。
(3)未来将对仿真计算的领域进行改变,通过将环境保护和新型电力市场相结合的运营来开辟新的领域成为了主要方向。
3.3电力系统在线仿真分析
(1)针对电力系统运行以来的历史数据和电网状况等进行分析,通过挖掘在线数据与系统运行稳定性之间的关联,建立一套在线仿真专家系统,以有效解决日常电网的运行薄弱环节。
(2)对于数据整合、动态仿真以及参数校核和辨识的各个环节中,通过引入WAMS数据技术,可以更好地提高在线仿真结果与实际系统响应的吻合程度。
(3)为了提高广域量测系统、自动化系统、离线方式数据、继电保护稳控系统等多个系统综合信息的整合与利用能力,可以通过采取引入数据融合技术进行有效地融合管理。
3.4电力系统实时仿真
(1)通过采用新的并行仿真方法,以及对现有的技术进行改进,同时结合计算机技术,可以对风力发电、太阳能发电、新型 FACTS、电压源直流输电以及储能等新能源新设备进行电磁暂态实时仿真。
(2)对超大规模电力系统数模混合实时仿真平台进行建设,可以实现超大规模电力系统与数十条直流输电、新能源新设备、电力电子装置等设备实行联合实时仿真。
(3)建立电厂—电网—变电站向结合的实时仿真联合平台,可以将电厂、电网设备和变电站监控设备之间实现仿真试验。
4总结
总之,在社会经济高速发展以及人民生活水平的不断提高的背景下,各行各业对电力的需求逐步增加,新能源技术和各种新设备不断涌出,促使电力电网的规模在不断扩大,而超大规模的电网系统在书记处监控和分析中出现准确度偏低、误差大等现象,让电力系统仿真分析技术得到推广。尤其是智能电网系统、计算机技术和仿真分析技术的出现,可以为超大电网的运行提供保障,确保电网运行的安全和稳定。
参考文献
[1] 张兰兰.电力系统自动化发展趋势及新技术应用分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2018.04.
[2] 朱嘉.电力系统仿真分析技术的发展趋势[J].通信电源技术,2016,09.
[3] 康婉莹.电力系统仿真分析技术发展探析[J].科技创新与应用,2016.02.
[4] 钱程; 林一驰.电力系统仿真分析技术的发展趋势[J].今日科苑,2014,11.
[5] 朱嘉.电力系统仿真分析技术的发展趋势 [J]. 通信电源技术 ,2016(5):197-198.
[6] 田芳;黄彦浩;史东宇等.电力系统仿真分析技术的发展趋势[J]. 中国电机工程学报 ,2014(13):2151-2163.