電力系統仿真的案例
“拉閘限電”與新型電力系統仿真技術
新型電力系統帶來仿真模式變革
基于基波的仿真模式已無法滿足新型電力系統仿真精度的要求，需要在更寬的頻帶范圍開展仿真，由此為數字仿真帶來極大的計算量，而這已大大超出傳統依托單機系統進行非實時計算的仿真軟件能力。而新型電力系統實時仿真資源需求龐大，價格高昂，無法在電力系統各專業大規模普及推廣應用。
高性能計算機加電力電子專用仿真硬件的準實時仿真模式將能有效解決新型電力系統仿真問題，用電力電子專用仿真硬件來提升電力電子設備的仿真規模、效率和精度，用超級計算機來模擬傳統電力元件，匯集多電力電子仿真硬件數據，實現新型電力系統的高效、高精度仿真。
新型電力系統仿真的技術門檻、維護成本均較高，傳統的單機仿真模式已不能完全適應新型電力系統仿真的需求，云端仿真模式易多用戶共享的特點將得到越來越多的應用。
新型電力系統帶來仿真技術變革
新型電力系統中新能源受自然條件影響的特點，電力系統仿真不僅要考慮電力設備影響，還需要考慮風、光、溫度等自然環境因素影響，這將使電力系統仿真從單一的電學領域向空氣動力學、結構力學等多個專業領域發展，大規模多專業領域聯合仿真將極大地提升仿真的復雜度和難度，這是前所未有的挑戰，仿真技術需要在此基礎上，推進多專業領域模型和聯合仿真機制的突破和變革。
新型電力系統設備更加多元，不同類型設備仿真時間尺度差別較大，多時間尺度設備聯合仿真需要配置大量數據交換接口，而多端口、高帶寬、低延時、高精度的數據交換技術亟待突破，以滿足新型電力系統仿真需求。
新型電力系統帶來仿真應用場景變革
新型電力系統仿真需求更加多樣化，不再局限于規劃設計、生產支持、教育培訓等方面，網絡信息安全的測試、智能技術的培育也同樣需要應用到仿真系統。
展開 永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
下載地址：電力電子、電機控制系統的建模和仿真
《電力電子和電力拖動控制系統的MATLAB仿真》
【基本信息】 ISBN：7111180429 265 尺寸：小16開 印張：8.625 字數：333000 印次：1 印刷時間：2006/01/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內容提要】
本書介紹了MATLAB及其圖形仿真界面SIMULINK的應用基礎知識，詳細介紹了SIMULINK模型庫的電力電子和電機模塊的功能和使用，并通過大量實例介紹了電力電子電路和交直流調速系統的仿真方法和技巧。
本書可以作為高等校電力電子技術和電力拖動自動控制系統類課程的教學輔助或等候課教材，也可供相關專業研究生和工程技術人員學習與參與。
【目錄】
前言
第1章 MATLAB基礎
1.1 MATLAB介紹
1.2 MATLAB的安裝和啟動
1.3 MATLAB環境
1.4 MATLAB的計算基礎
1.5 MATLAB程序設計基礎
1.6 MATLAB常用的其他命令
1.7 MATLAB的繪圖功能
1.8 電力電子電路波形圖的繪制
第2章 SIMULINK環境和模型庫
2.1 系統仿真環境
2.2 SIMULINK模型庫中的模塊
2.3 電力系統模型庫
第3章 電力電子器件模型
3.1 二極管模型
3.2 晶閘管模型
3.3 可關斷晶閘管模型
3.4 電力場效應晶體管模型
3.5 絕緣柵雙極型晶體管模型
3.6 理想開關模型
3.7 三相橋式整流電路模型
3.8 多功能橋式電路模型
3.9 驅動模型
第4章 變壓器和電動機模型
……
第5章 電力電子變流電路的仿真
第6章 直流調速系統的仿真
第7章 交流調速系統的仿真
第8章 提高功率因數的電力變流電路仿真
參考文獻
展開 又領先了！中國電網突破世界級難題，讓新能源不再是“垃圾電”
中國的新技術遭遇老美“冷潮熱諷”
說起來，這跟咱們一項“挨罵”的技術有關系，這項技術就是電力系統仿真技術。通過這項技術，電力公司能夠在電網設計完成之后，對電力系統進行模擬運行，來驗證設計技術、路線合不合理，把潛在問題都改進之后，電力系統再正式投入使用。這樣一來，就能避免電力系統運行過程中存在大量漏洞，導致出現電力中斷和安全問題。但我國在最初研究這一技術的時候，卻遭遇了老美的“冷嘲熱諷”。
早先，國內的電力仿真技術采用的是構建物理模型。簡單來說，就是建立一個等比例縮小的“微型沙盤”，把設計完成的電力系統，在這個沙盤上進行試運行，觀察電力系統在運營過程中的表現，排查是否存在問題和漏洞。在老美看來，這樣的技術過于局限，因為中國幅員遼闊，地形復雜，靠沙盤來模擬，難度太大，很多細節難以復刻，數據上也存在大量的誤差，實用性就沒那么強。
成功“打臉老美”，成為全球領先
隨后中國計劃推出新型電力系統仿真技術，以數字模型代替物理模型，簡單來說，利用大數據、超算和AI等技術，建立線上模型。這一技術不僅能建立更大的電網模型，同時模型建立變得更精準，并且能夠實時修改和更新數據。但這一計劃同樣遭到了老美的質疑，老美認為這一技術不僅“門檻高”，而且投入大，憑中國實力很難完成研發。然而中國卻憑實力狠狠“打了老美的臉”。
在老美重重技術圍堵之下，中國不僅成功研發了新技術，還實現了100%的零部件、軟件國產化。也就是說在這條賽道上，中國無師自通，實現了技術獨立。更令人驕傲的是，中國研發的大電網電磁暫態仿真項目，解決了電力系統仿真技術領域的“三大世界級難題”——仿不了、仿不準、仿不快。
展開 
使用系統仿真改進機器生產率，以多軸機械手臂電力驅動選型為例
使用系統仿真改進機器生產率的同時關注能源效率
確保所有機器性能屬性之間的最佳平衡
在過去幾十年里，工業機器越來越復雜。無論機器用于包裝、灌裝、金屬成形還是紡織機器，都必須確保機器達到所有性能屬性之間的最佳平衡，例如：
生產率：使輸出最大化，同時降低生產成本
準確率：限制廢品率
可靠性：使機器服務時間最大化
效率：降低能源成本并遵守當地環保法規制度
本場網絡研討會將介紹系統仿真如何能夠幫助在開發周期早期階段評估機器性能，以尋求所有準則之間的最佳平衡。我們將現場演示如何在多軸機械手臂電力驅動選型過程中使用系統仿真工具，這在工廠中因其具備快速且準確的操控性而廣泛用于揀貨和包裝。本演示將展示以下示例：
從 CAD 數據開始的 3D 機械仿真
計算速度和扭矩請求以評估具體性能要求
選定電機的虛擬集成，工作曲線的仿真以檢查性能、精度和能耗
點擊獲取完整視頻：http://jishulink555.mikecrm.com/Ugvb5iT
以下為部分截取
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展開 新型電力系統建設下電力多元化服務發展機遇分析
文 | 封紅麗
隨著大規模集中式、分布式新能源逐步接入，電力系統在供需平衡、清潔能源消納等方面面臨重大挑戰。改變以火電為主的傳統電力系統運行方式，主動構建適應新能源占比逐漸提高的新型電力系統，是“雙碳”戰略目標指引下實現能源電力領域綠色低碳轉型的必由之路。
發展綜合服務是支撐新型電力系統構建的重要舉措。綜合能源服務可以在多能協同互補、分布式能源開發利用、微電網建設應用等方面發揮積極作用，推動源網荷儲協同互動，提高終端電氣化及能效水平，是加快能源產業數字化、智能化轉型的重要路徑，是提升能源系統效率和可再生能源比重的重要手段，有利于電力系統安全高效運行。
市場環境變化
在新型電力系統建設背景下將面臨很多新的環境變化，主要涉及政策、市場、技術、用戶端變化。
一是政策趨勢變化：低碳化成為必然趨勢?！丁笆奈濉笨稍偕茉窗l展規劃》提出，“十四五”期間可再生能源在一次能源消費量增量中占比超過50%，可再生能源發電量增量占比超過50%的目標。這意味著可再生能源將成為能源消費增量主體，必然要求推動構建新型的電力系統，這為綜合能源服務開展多能互補、源網荷儲一體化提供了新的商機。
二是市場變化：全國統一電力市場體系建設提速。這將打破跨省跨區交易壁壘，現貨市場、綠電交易將迎發展新機遇，為綜合能源服務發展開拓了新的市場。
三是技術變化：數字技術與能源技術深度融合。根據《“十四五”數字經濟發展規劃》，到2025年，數字經濟核心產業增加值占國內生產總值比重達到10%。數字化與能源技術融合，成為今后綜合能源服務業務的重點拓展方向。
四是用戶需求變化：從“以生產為中心”向“以用戶為中心”轉變。
展開 電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其
電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其性能、適配性及性價比成為關注重點。本次調研聚焦市場主流設備，重點研究森木磊石最新推出的 單價2.48萬的EGBox Nano 入門級 HIL 仿真器，探究其在電力電子教學科研場景中的應用價值。
二、電力電子教學科研設備市場現狀
目前，電力電子教學科研設備市場品牌多樣，既有國外的 Opal-RT、dSPACE、Typhoon 等老牌廠商，也有國內森木磊石等企業。國外產品技術成熟，但價格高昂、售后響應慢；部分國內產品在功能適配性上存在不足。高校與科研機構亟需一款兼具性能、教學適配性與高性價比的設備，以滿足實驗教學、科研創新的需求。
三、EGBox Nano 產品分析
（一）核心優勢突出性價比
1、極致便攜，顛覆傳統
EGBox Nano 外觀尺寸僅為 84mm（長）×181mm（寬）×51mm（高），小巧輕便，打破傳統實驗設備的笨重形態，便于課堂移動教學與學生自主實踐。
2、聚焦教學，全面實用
精準適配高校電力電子與電機控制課程實驗教學體系，涵蓋 單相橋式可控整流、三相橋式有源逆變、永磁同步電機控制 等 20 + 實驗內容，覆蓋電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程等專業需求。
3、價格親民，資源普及
售價僅 ￥2.48w，相比進口設備成本大幅降低，助力高校以更低投入實現實驗教學資源的普及，緩解教學設備經費壓力。
展開 一分鐘讀懂航天器供電系統及實時仿真解決方案
圖4.2 硬件在環仿真結果（輸入電壓波形）
總結
航天器電力系統是目前航天科研工作的熱點，本文介紹了如何通過北京博電公司的功率接口(PI系列模塊化功率平臺)配合蘇州同元的模型，實現航天器電力系統的功率硬件在環仿真，并通過一個經典的航天器電力系統的離線仿真和功率硬件在環仿真兩者結果比對，完成對控制算法的校驗，為科研人員從事相關工作提供參考。
電力系統設備編號原則
一、電力系統設備均應統一編號，屬南方電網電力調度控制中心（簡稱總調）調度管轄范圍的設備，由總調負責命名和編號；屬省電力調度控制中心（簡稱中調）調度管轄范圍的設備，由中調負責命名和編號；屬東莞地調調度管轄范圍的設備，由東莞地調負責命名和編號。
二、500千伏設備包括500千伏變電站內所有設備，按《中國南方電網 調度管理暫行規定》和《廣東電力系統調度規程(修訂)》的規定進行編號。
三、220千伏設備按《廣東電力系統調度規程(修訂)》的規定進行編號。
四、東莞電力系統110千伏及以下設備實行雙重稱號，即由代碼編號（以下簡稱編號）和設備名稱兩部分組成。
五、110千伏及以下設備調度命名及編號原則
（一）發電機、變壓器的稱號采用順序號和設備簡稱組成，分別為×號機（#×F），×號變（#×B）。
（二）110千伏及以下線路調度命名及編號
1．線路的命名以該線路兩端廠（站）名稱的簡稱命名，如果兩端廠（站）有相同多回線路則用甲、乙、丙、丁……等來區別。對于多端線路中的分支線路以主干線路名稱加本端廠（站）名稱的簡稱來命名。非10千伏配電線路不采用編號。
2．10千伏配電線路的命名以該線路供電的某一用戶名稱或某一地理區域名稱的簡稱命名，其編號用字母“F”與向該線路供電的變電站的開關順序號組成。
（三）母線稱號
正母線的稱號為1號、2號、5號、6號母線（1M、2M、5M、6M），旁路母線稱號為3號母線（3M）。
展開 電力系統繼電保護裝置
它廣泛用來保護大容量的電力變壓器、變電所母線、高壓電動機等。如右圖所示是電力變壓器的差動保護原理圖。
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來源：《電力系統自動化》，作者：魯宗相
聲明
本號所刊發文章僅為學習交流之用，無商業用途，向原作者致敬。因某些文章轉載多次無法找到原作者在此致歉，若有侵權請聯系小編，我們將及時刪文或者付費轉載并注明出處，感謝您的支持！
（來源：電力系統及自動化，版權歸原作者）
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電氣圈，一個有態度的圈子
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（來源《電力系統自動化》，作者：魯宗相，版權歸原作者）
電力系統測控裝置的基本原理
測控裝置的基本組成如下：
作用
采集各發電廠、變電所中各種表征電力系統運行狀態的實時信息，并根據運行需要將有關信息通過信息傳輸通道傳送到調度中心，同時也接受調度端發來的控制命令，并執行相應的操作。
可以實現“四遙”功能：遙測(YC)、遙信(YX)、遙控(YK)和遙調(YT)
遙測:采集并傳送電力系統運行模擬量的實時信息；
遙信:采集并傳送電力系統中開關量的實時信息；
遙控:指接收調度中心主站發送的命令信息，執行對斷路器的分合閘、發電機的開停、并聯電容器的投切等操作；
遙調:指接收并執行調度中心主站計算機發送的遙調命令，如調整發電機的有功出力或無功出力、發電機組的電壓、變壓器的分接頭等。
基本測控單元
單片機測控單元
單片機是一種具有CPU和各種不同外部電路的微處理器。利用單片機的電路集成特性，把系統體積壓縮到最小。
DSP器件測控單元
DSP芯片是一種專門用于數字信號處理的微處理器，它
是一種特殊的、專用的微處理器，具有可編程性，實時運行速度遠遠超過通用微處理器。
其特殊的內部結構，強大的信息處理能力以及較高的運行速度等特點，在各個領域得到越來越廣泛的應用。
展開 電力系統基礎知識
一、電力系統的構成
一個完整的電力系統由分布各地的各種類型的發電廠、升壓和降壓變電所、輸電線路及電力用戶組成，它們分別完成電能的生產、電壓變換、電能的輸配及使用。
二．電力網、電力系統和動力系統的劃分
電力網：由輸電設備、變電設備和配電設備組成的網絡。
電力系統：在電力網的基礎上加上發電設備。
動力系統：在電力系統的基礎上，把發電廠的動力部分（例如火力發電廠的鍋爐、汽輪機和水力發電廠的水庫、水輪機以及核動力發電廠的反應堆等）包含在內的系統。
三．電力系統運行的特點
一是經濟總量大。目前，我國電力行業的資產規模已超過2萬多億，占整個國有資產總量的四分之一，電力生產直接影響著國民經濟的健康發展。
二是同時性，電能不能大量存儲，各環節組成的統一整體不可分割，過渡過程非常迅速，瞬間生產的電力必須等于瞬間取用的電力，所以電力生產的的發電、輸電、配電到用戶的每一環節都非常重要。
三是集中性，電力生產是高度集中、統一的，無論多少個發電廠、供電公司，電網必須統一調度、統一管理標準，統一管理辦法;安全生產，組織紀律，職業品德等都有嚴格的要求。
四是適用性，電力行業的服務對象是全方位的，涉及到全社會所有人群，電能質量、電價水平與廣大電力用戶的利益密切相關。
五是先行性，國民經濟發展電力必須先行。
四、電力系統的額定電壓
電網電壓是有等級的，電網的額定電壓等級是根據國民經濟發展的需要、技術經濟的合理性以及電氣設備的制造水平等因素，經全面分析論證，由國家統一制定和頒布的。
我們國家電力系統的電壓等級有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
展開 世界八大最頂尖的工業軟件強國（中）
FlightSim：是高精度的標準飛行仿真平臺，能夠仿真固定翼飛行器的多種動力學特性。
Infolytica：成為全世界設計者進行低頻電磁分析的首選軟件。是眾多電磁軟件新技術的創始人和領導者。
加拿大研發的電力系統軟件具有全球最全面的解決方案，比如配電網仿真軟件CYME、接地仿真軟件CDEGS、電磁暫態仿真軟件PSCAD、大規模電網仿真軟件DSA-Tools等，這些高端電力軟件在世界學術界極富盛名。
CYME：加拿大研發的一個非常復雜的電力工業軟件，是輸電，配電和工業電力系統的最先進的分析工具。
CDEGS軟件：是加拿大魁北克的SES公司解決電力系統接地、電磁場和電磁干擾等工程問題的強大工具軟件。
DSATools：是世界領先水平的分析工具。
HYPERSIM：基于世界著名的電力系統仿真實驗室——魁北克水電（Hydro-Quebec）開發的超大型電力系統的仿真測試軟件和硬件。
RSCAD和硬件RTDS NovaCor：RTDS成為電力系統模擬器領域無可爭議的全球領導者，RTDS模擬器是執行實時電力系統仿真的全球基準。RTDS在上世紀80年代推出了世界上第一臺全數字實時電力系統模擬器。
Geosof：全球領先的著名軟件。
PCI Geomatica：世界著名的遙感、數字攝影測量、圖像分析、地圖制作系統。Geomatica已被全球各地的許多教育機構和科學計劃用于分析衛星圖像。
CARIS：CARIS是全球唯一一家能提供一整套流程化的地理信息方案。
展開 