动态仿真

简述了MATLAB区别于传统仿真工具EMTP和PSASP的显著特点;利用MATLAB环境下的动态仿真工具Simulink和电力系统工具箱,建立6阶同步电机及其他电力系统元件的数学模型,并对标准IEEE3机9节点和5机14节点系统进行建模和动态仿真,分析系统在给定运行状况下的稳定性以及提高稳定性的措施。实践表明,MATLAB是进行电力系统建模和仿真分析的强大实用工具。

基于DIgSILENT仿真平台搭建了适用于动态仿真的并网光伏发电系统的工程用数学模型，包含了光伏阵列、逆变器及其控制系统模型。该系统采用电压外环电流内环的双闭环控制方法，直流电压外环用于实现光伏电池最大功率点跟踪，交流电压外环用于控制输出的无功功率。最后，结合算例，研究了实际光照强度变化、电网有功调度及电网电压跌落时光伏系统的输出特性。仿真结果表明，采用的仿真分析方法切实有效，模型输出与实际输出基本相似。该模型能够很好地实现最大功率跟踪、快速地响应电网调度指令，电网电压跌落时还可提供一定的无功功率，可用于实际光伏发电系统的并网分析，为实际工程研究奠定了基础。

低碳园区复合式能源系统合理的规划与配置对提升系统能效、降低成本、减少污染物排放等具有重要意义。首先，基于园区用能需求快速预测方法和能源系统动态仿真平台，提出了以综合评价指标为导向的低碳园区复合式能源系统优化规划配置方法，建立了虎克-捷夫算法和粒子群算法相融合的混合优化算法。然后，以典型低碳园区冷热电三联供耦合地源热泵、蓄能与燃气锅炉的多能系统为例，对比分析了不同优化算法的配置结果和优化速度，研究了综合优化目标最优、全生命周期成本、能耗最低等不同优化目标对容量优化配置结果和系统典型日运行情况的影响。结果表明，本文提出的优化配置方法和混合优化算法可以保证寻优能力、优化精确度，同时提高了优化计算性能。以综合评价目标最优的能源系统配置结果可以兼顾系统成本、经济运行、环境影响及低碳排放等多方因素，更有利于构建低碳园区最优能源形态。

抽水蓄能机组微机调速器是实现机组开停机控制、调节机组出力、维持机组转速乃至系统频率稳定的重要设备。目前，国内各电力生产单位在进行机组调速器现场调试时均采用经验理论的方式方法来确定运行控制参数，即现场调试技术人员完全根据个人经验进行摸索，不断地试验，直至个人认为试验性能最好时记录到的参数就成为调速器的最优控制参数。这样的调试方法不但耗时较长而且容易对机组及电网产生其他不利影响，产生较大的安全隐患。为避免今后新调速器设备投运前调试或投运后需优化调速器控制参数时无任何参考依据的整端，广蓄电厂自动化技术人员设计了基于高阶线性系统参考模型的抽水蓄能机组调速系统参数优化算法，自主创新地使用Matlab开发了的抽水蓄能机组调速系统参数整定及动态仿真软件，对调速器在蓄能机组各工况下（发电工况、抽水工况、拖动工况）的控制参数进行自动整定，为设备调试提供了便利的工具，为设备优化运行提供了较高的参考依据。

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。

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。