仿真计算

应用灰关联分析方法，旨在分析土壤模型、接地电阻、直流电阻等参数对直流偏磁计算结果的影响敏感度，在仿真计算工程应用中，集中主要精力尽可能准确获得敏感度高的参数，以提高直流偏磁计算结果的准确性。灰关联分析的基本流程包括：对原始数据进行无量纲化处理、计算关联系数、计算关联度、关联度排序等。

海上风电柔性直流输电系统的故障特性有别于常规电力系统，因此常规继电保护方案应用于海上风电柔性直流输电系统时可能存在适应性不足的风险。分析了海上风电柔性直流输电系统故障情形下，不对称的电气量引发的谐波分量以及故障穿越过程中的负序抑制、限流措施对差动保护的影响。推导了计及序分量的差动保护灵敏度计算式并进行适应性分析，指出故障情形下的奇次谐波容易对差动保护产生影响，负序抑制及限流措施也将导致差动保护灵敏度下降。结合实际示范工程的仿真系统进行了大量仿真计算，结果表明，常规差动保护方案的灵敏性、可靠性均存在下降的问题。

复合绝缘子内部缺陷是影响电网安全稳定运行的一大隐患，如何有效地检测电网绝缘子内部缺陷一直是研究的 热点问题。微波无损检测技术已被广泛应用于航天工业、军事等领域，其在电网绝缘子缺陷检测方面的应用研究近年来 愈发受到关注。本文利用有限元软件COMSOL建立了绝缘子内部微波传播过程的仿真计算模型，并针对不同工况的绝缘子 进行了微波检测仿真，结果表明：存在内部缺陷的绝缘子微波传播过程与正常绝缘子明显不同，尤其是当缺陷处的相对 介电常数、电导率和相对磁导率远大于绝缘子有机材料时，大量电磁波在缺陷处发生反射；缺陷距离输入边界处越近， 边界处功率密度的峰值越大，采用微波检测可以诊断绝缘子内部缺陷位置。本文研究结果可为复合绝缘子微波无损检测 技术的实践提供理论参考。

架空导线微风振动和次档距振荡是输电线路中常见的风致振动型式，极易造成导线断股断线等事故。本次演讲针对架空导线微风振动和次档距振荡计算进行以下四方面介绍：（1）防振锤功率特性、线夹支持力和阻抗的仿真计算技术；（2）典型导线自阻尼特性计算，考虑风场强度、防振锤安装位置等因素的“导线+防振锤”系统动力特性仿真技术；（3）基于分裂导线系统对数衰减率的次档距优化布置方法以及次档距振荡响应计算技术；（4）依据国家标准、常规架空线防振设计方法和上述系列仿真计算技术开发的架空输电线路防振辅助设计软件，以及基于该软件开展过的技术服务工作。

深入挖掘火电机组深度调峰能力、实现风光火储多能互补运行是应对规模化新能源并网消纳的重要手段。提出火电机组深度调峰和爬坡成本、污染物惩罚成本、储能系统运行成本及新能源弃电惩罚成本的计算方法，建立了考虑火电深度调峰的风光火储系统日前优化调度模型。分别以风光出力最大、净负荷波动最小和系统运行成本最低为优化目标，并设定火电机组的不同调峰深度，对含高比例新能源的风光火储系统在典型日的优化调度策略进行仿真计算。结果表明：所建立的模型能够满足不同优化目标下的风光火储优化调度策略计算；通过提升火电机组深度调峰能力，可有效降低新能源弃电率。

针对因配电网节点数目多但投资成本少造成的同步相量测量单元（phasor measurement unit，PMU）供需不平衡问题，建立了考虑PMU配置个数、状态估计误差的PMU多目标优化配置模型，优化问题的目标是最小化所需的PMU个数和最小化状态估计误差。并提出一种改进鲸鱼优化算法来求解模型。首先引入非支配排序和拥挤度计算来选择并排序Pareto非支配解，保证算法求解全局最优值的能力，其次引入Levy飞行策略对鲸鱼优化算法的螺旋更新位置进行变异扰动，使算法不易陷入局部最优。最后，采用优化配置模型对IEEE 33标准节点系统进行仿真计算。结果表明，与遗传算法和粒子群算法相比，采用改进鲸鱼优化算法求解PMU多目标优化配置模型具有更高的可行性和有效性。

针对配电网光伏接纳能力优化问题，兼顾光伏投资方收益与运营方网损，提出一种计及弃光约束的配电网光伏接纳能力评估方法。首先，以网损最小为目标，将弃光约束引入基于DistFlow方程的评估模型，将问题转化为不同弃光阈值下的二阶锥规划问题；然后，以固定增量迭代增加弃光阈值，计算得到相应弃光阈值下的光伏接入容量和弃光率，依据投资收益与光伏总接入容量及弃光率的差分关系，插值估算出投资利润最大时的光伏总接入容量和弃光率；最后，采用回代策略将估算得到的总接入容量和弃光率作为新约束，代入评估模型，计算各备选节点的接入容量。在改进的IEEE 33节点系统中进行仿真计算，结果表明所提方法确定的光伏接入容量能够较好地平衡投资收益和网损。

能量路由器(energy router,ER)作为新兴电力电子设备，可以实现电能在电力系统中的灵活分配。分析ER对系统的影响，研究以ER为配电枢纽的交直流混合配电网潮流计算方法，对实现配电网的优化运行具有重要意义。文中首先基于改进交替迭代法建立ER的稳态潮流模型，并对ER直流端口采用下垂控制策略，结合传统解耦法，提出一种适用于含ER的配电网交直流解耦迭代潮流计算方法。以含有多个ER的IEEE 14节点和IEEE 69节点配电系统为算例进行仿真计算，验证所提方法的正确性与收敛性。为分析ER对系统运行的影响，对不同场景下IEEE 69节点测试系统进行仿真计算，证明ER在系统中可以支撑节点电压，减小系统运行损耗。

电力系统规模扩大和电力电子化程度加深，在增强大电网可控性的同时，也使得电网的安全稳定控制和暂态过程分析面临更大挑战： 多种类型直流输电系统、大规模分布式新能源接入、电动汽车逐步推广，局部系统的暂态过程对大电网稳定运行的影响不可忽略；大规模电力系统电磁暂态建模繁琐、潮流初始化困难、仿真计算效率低下研发了复杂大电网全电磁暂态仿真平台（ES-GTS）：基于机电数据自动建模、快速精确潮流初始化、宽范围计算步长高效并行仿真。