交直流电网仿真调控与系统展示技术

【交直流电网仿真调控与系统展示技术】 随着电力系统中模块化多电平转换器（MMC）电力电子设备的广泛运用以及交直流混联电网的迅速发展，电力系统仿真的需求日益提高。为了应对这些挑战，研究者们提出了基于“FPGA + RTDS + 并行机”异构平台的交直流大电网多时间尺度混合实时仿真系统。这个系统旨在满足更高级别的仿真精度和效率，以便更好地分析和试验复杂交直流大电网的运行。 RTDS（Real-Time Digital Simulator，实时数字仿真器）是电力系统仿真中的关键组件，能够处理复杂的电磁暂态过程。而FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）则提供了高速计算能力，可以应对瞬变过程的快速仿真需求。并行机的引入使得仿真计算能够在时间和空间上实现多尺度步长和多颗粒度的并行处理，从而大大提升了系统的计算效率。 该仿真系统由VSC（电压源型转换器）设备仿真子平台、HVDC（高压直流输电）系统仿真子平台和交流系统仿真子平台构成。它们通过闭环接口相互连接，实现不同时间尺度下的联合仿真计算。这种设计允许系统在不同的时间尺度上模拟不同的动态行为，例如快速的电磁暂态、常规电磁暂态和机电暂态，以全面反映电网的实际运行状况。 此外，该系统还具备与EMS（能量管理系统）对接的能力，这使得仿真的结果可以直接反馈到实际的调度控制中，提供决策支持。同时，系统还能与具有EMS画面风格的调控模拟及特性展示系统集成，为操作人员提供直观的电网状态展示，便于理解和分析电网的运行情况。 关键词：交直流电网、电磁暂态、机电暂态、混合仿真、实时仿真、FPGA 交直流电网仿真调控与系统展示技术是现代电力系统研究与运行管理的重要工具。通过采用先进的硬件平台和算法，该系统能够为复杂电网的分析、试验和调控提供高精度、高效率的解决方案，对于提升电网的安全稳定运行具有重大意义。随着电力系统技术的持续进步，这类仿真技术的应用将更加广泛，对于电力行业的未来发展起到关键的推动作用。