仿真建模

随着新能源的大规模发展，新能源出力不确定性和波动性问题展现出来，而为了弥补新能源出力缺点，火电机组承担起了调峰作用。为了提升火电机组的调峰能力，对其调峰特性进行了研究。 方法 首先，以某350 MW供热机组作为分析对象，应用仿真软件搭建热力系统模型，并验证该模型的精确性。其次，以蓄热系统为辅助系统，研究机组在满足供热需求情况下的机组调峰能力，并分析蓄热等储能单元对机组调峰能力的影响。最后，采用启发式粒子群算法对蓄热水罐运行策略进行优化，得到随热负荷变化的储热罐最优运行模式。 结果 通过蓄热水罐与火电机组耦合的方法有效提升了机组的调峰和供热能力，并提出可以根据实际热负荷数据确定最大化收益的运行模式。 结论 该方法对机组的运行策略具有指导意义。

本项目历时9年，从电网仿真建模、源网友好互动、连锁故障紧急防御及垮网风险快速阻断等方面开展技术攻关和工程应用，取得了一批创新性成果，获得授权发明专利8项，发表论文18篇。主要成果如下：1、提出了计及外部环境扰动的大型新能源场站动态等值技术，建立了计及详细控制系统的柔性设备仿真模型，应用于西北电网生产实际，提升了对复杂电网运行控制的精度。2、揭示了新能源与直流交互耦合及连锁脱网演化机理，计及新能源量化接纳能力和柔性装备优化配置的源网协同预防控制技术，提升了高占比新能源送端电网抗扰能力和交直流输电通道送电水平，降低了新能源大规模连锁脱网风险。3、提出了计及新能源暂态演化信息的连锁故障紧急阻断技术，研发了应对多类型连锁故障的全局资源协调紧急控制系统，填补了高占比新能源电网连锁故障紧急防控技术空白，提升了电网应对连锁故障风险的能力。4、提出计及新能源的高频切机控制技术，研发了西北电网高频切机监视与预警系统，构建了监视、控制及预警于一体的涵盖新能源的高频切机体系，提升电网抵御严重故障能力。 项目成果已应用于祁韶特高压直流工程、青海海西串补工程、甘肃河西加强工程等重大工程项目，显著提升了电网应对连锁故障的防控能力。截止2020年底，累计提高新能源消纳电量114.2亿千瓦，减少电煤消耗近365.44万吨，减少二氧化硫排放约65094吨，降低烟尘排放约18272吨，累计新增销售额98.44亿元，新增利润9.07亿元。成果为推动我国电力能源转型升级和全球能源互联网安全领域科技创新提供了技术、装备支撑。

针对户内变电站运行发热导致温度过高引发安全风险，以及采取相关散热措施可能导致噪声扰民的问题，提出一种基于有限元仿真和深度强化学习的户内变电站进风口设计参数优化方法。以此对户内变电站通风系统进风口位置大小进行优化设计，使其获得最优通风降噪效果。首先，通过有限元分析法对其温度场、流体场和声场进行仿真建模；然后，基于大量仿真数据，采用卷积神经网络建立温度和噪声的预测模型；最后，考虑噪声约束，利用基于最大熵强化学习框架的SAC算法，以变电站室内温度最低为目标对进风口设计参数进行优化求解。研究结果表明，经过优化后的进风口设计方案能够有效降低变电站室内温度，同时使噪声满足国家规范要求。

由国网江苏省电力有限公司主持完成的“千万千瓦级特高压直流多落点电网安全稳定混合防御关键技术与应用”项目通过由中国电机工程学会组织的科技成果技术鉴定。鉴定委员会一致认为，项目在千万千瓦级特高压直流接入的大电网仿真建模、安全防御和运行控制技术方面达到国际领先水平。

基于价值创造和风险防控的财务综合分析关键技术研究与应用需要用到业务多方面数据，包括售电量、投资、电价、收入、成本等信息。基础数据需求量大，且分布于各部门与各系统中，数据梳理与系统模型校验难度大且易出错。其中项目必要性审查模型通过项目群维度的审查效杜绝重复项目，统筹项目时序。而项目群审查实现需要基于自然语言识别技术自动提取项目名称和项目内容中关键信息作为项目标签，并依据项目标签，采用统计分析技术开展关联分析，识别拆分立项等问题，技术难度较大。 本项目以经营和管理问题为导向，以财务建模和数学优化等技术为手段，借助数据中台建设成果及业财数据贯通成果，开展基于价值创造和风险防控的财务综合分析关键技术研究与应用，提升预算资源配置前瞻性、针对性以及预算执行真实性和规范性，强化价值创造引领和经营风险防控，实现智慧辅助决策。结合计量经济学建模思想和人工智能、机器学习的技术实现对售电量、电价和输配电成本的关键参数精准预测，同时分析其关键影响因素，挖掘因素之间的传导机制。基于大数据技术，构建动态经营预测仿真数据资源池，对各类数据进行指标化管理，开发动态仿真建模工具，应用新技术提供敏捷自助、柔性可扩的企业级动态模型测算，以及用于PC端和大屏展示的可视化分析。 在充分实地调研和组织研讨的基础上，形成基于价值创造和风险防控的财务综合分析应用建设思路和模型体系框架，经过在南通、常州、泰州、徐州等供电公司的试点，以及一年多的全面推广应用和完善，预算资源配置得到显著优化，可研经济性审查得到夯实，预算执行监控更加全面有效，项目投资经济效益获得有效提升。研究及应用成果具有普遍的适用性和先进性，总体达到国内先进水平，应用效果显著，极具推广价值。

7月17日，按照国调中心统一部署，含新能源和直流大规模接入的超万节点华东电网2024年运行方式全电磁暂态仿真建模顺利完成测试，在仿真规模、精度、建模速度等方面均取得突破。

项目组在国家863计划、国网重点项目支持下，建成了“河北省能源互联网仿真建模与控制重点实验室”，联合两家国家重点实验室，历时10年产学研攻关，研发了世界首套新能源电力系统全过程动态仿真软件，攻克了连锁故障认知、预控、阻断等关键技术，实现了我国电网安全防御由“离线到在线、被动到主动”的创新突破，成果经汤广福院士领衔的专家组鉴定达国际领先水平。