电力系统仿真分析技术的发展趋势

张　辉大唐七台河发电有限责任公司

电力系统仿真分析技术的发展趋势

张辉
大唐七台河发电有限责任公司

为了加快我国电力系统现代化建设，充分发挥计算机、网络、信息技术优势，提升电力服务质量，进行计算机技术的深入的分析和判断，明确信息技术等在电力系统未来发展的主要方向。因此，本文笔者从计算机网络技术、计算模式、计算数学的等方面进行了电力系统仿真分析技术的探讨和预测，进一步加快智能电网建设，提升电力系统仿真分析技术的快速性、准确性和灵活性。

智能电网；计算技术；电力系统

前言

电力系统仿真分析是电力系统规划设计和调度运行的基础，涵盖的范围非常广泛，包括从稳态分析、动态分析到暂态分析的各个方面。而为了更好的顺应时代发展，促进社会经济的快速增长，我们有必要做好现代化科学技术在电力系统中的实际应用研究工作，努力开发新型可再生电能资源，提升现代化电力系统建设，完成能源变革，创建新时代智能电网。本文笔者结合个人实践工作经验与相关参考文献，依据计算机、网络、通信等技术当前和未来可能的发展，探讨和预测了新的先进计算技术（如云计算等）及其在电力系统仿真分析中的应用，以期为进一步提升电力系统仿真分析技术的快速性、准确性和灵活性做有益的参考与借鉴。

1.电力仿真分析技术的应用的意义

随着时代的变迁、社会的发展，能源已经成为现今人们所关注的问题。由于长期不断的开采和使用，化石能源急剧减少，其很可能在未来的某一天用无可用，因此，新能源开发已经成为世界发展中的重要举措，成为各国发展的主要限制因素，在这种世界能源变革的整体形势影响下，电力能源开发也将成为未来一段时间内电网研究的主要课题，是顺应时代发展、社会进步的电网新使命。

电力系统仿真分析技术在电网中的应用十分广泛，它是电力系统整体规划设计、调度运行的重要基础。该技术涉及到了动态分析、稳态分析和暂态分析等各个方面，极大了提升了仿真的快速性、准确性和灵活性等内容，其主要表现在以下几方面：

实现电网仿真计算规模扩大化。仿真分析技术的应用极大的提升了电网仿真计算的速度和质量，该技术还能够为电网工作的开展提供有力的数据支持，仿真数据还具有很强的灵活性，可自行根据情况进行仿真数据粗细的调整。

仿真分析技术的应用可提升了仿真计算的速度和准确性，是加快我国电网整体运行控制的一种有效的技术措施和手段。

仿真计算应当具备更加全面丰富的功能，能够更好的适应经济、环境等领域的发展。仿真计算还应具备较高的灵活性，才能够更好的适应现代化智能电网的发展变化，满足日新月异的设备和原件建设需求。

2.电力系统仿真分析技术的发展状况

为了加深对仿真分析技术的了解，全面推动仿真分析技术在电网中的应用，下面我们就电力系统仿真技术发展现状进行简要分析论述。

2.1电力系统仿真技术简要概述

电力系统仿真分析技术大致可分为电力系统实时仿真、数字仿真分析方法、电力系统建模以及电力系统在线仿真分析几种，具体来说仿真分析方法就是各类仿真应用基础方法。仿真分析技术就是在现代化计算机、网络技术的基础上进行的电力系统数字仿真分析，全面结合了计算机、网络、电力系统仿真分析技术特点，发挥了现代化技术优势。

2.2先进计算技术

随着现代科技水平的逐步提升，平行处理技术在超高速计算机中的应用也提高了电力系统的整体计算能力，具备更多智能成分，并逐步形成了更多感知、判定、思考和自然语言能力。网络时代的来临也推动了计算机网络技术的发展，光纤、微波、卫星等先进通信技术也逐渐应用到电力系统当中，网络信息传输信息逐渐加快，网络管理逐渐呈现智能化、自动化发展趋势。

2.3电力系统建模技术

机理分析法是当前电力系统建模中应用的主要技术方法，它结合了统计学、人工智能和运筹学等多种科学理论，并逐步发展了层次分析法、数据分析法和智能建模法等等。而模型实测则是对机理分析法的一种重要补充说明，是进行建模指导、模型校验和修正的重要手段。

3.计算技术的整体发展趋势

3.1计算机和网络技术

计算机和网络技术早已成为当今社会普遍应用的一种现代化技术手段，未来计算机及网络将会向着通信技术、网络、计算机技术三者融合的方向发展。高性能计算技术主要有两条发展途径：发展非传统新技术，如量子计算、光计算、生物计算、超导计算等；利用分布式计算技术和多机并行计算的方式。

3.2相关计算数学

从字面上的意思来看，数值计算方法就是利用计算结果精度、非线性方程求解收敛性、算法效率的优势，不断提高其计算数学的精度和准度。概率类算法的未来发展主要是不断进行现有数值仿真计算方法衍生算法的科学性和实用性，提高计算质量，降低参数要求，深入分析应用计算结果。将人工智能与模糊数学进一步结合，更好的解决各种疑难问题，提升计算的速度和准确性。计算数学未来发展就是要将各种数学与多种先进技术充分结合起来，发挥其作用，提高数学计算的实用性和适用性。

3.3计算模式

高性能计算在未来一段时间内将会呈现这样的发展趋势：首先，实现并行计算与分布式计算两种形态共存和相互融合、补充；其次，由高性能计算向高效能计算发展，不断提升计算的性能、可移植性、可编程性，极大的降低了系统的开发、运行和维护成本。

4.电力系统仿真分析中先进计算技术的应用预测

预测的精度和准确将会极大的提升电力系统工程效率、节省大量的人力物力，快速排除各种疑难问题。

4.1电力系统建模技术

由于科技技术水平的不断提升，电力系统建模方法及工具都有了一定的发展，仿真建模、智能建模理论日益完善。同时，在WAMS和WASA数据的基础上进行的仿真模型修正也将成为重要的建模手段。

完善各类模型建设。提升模型的精确性和准确性，实现标准化建模。标准化、模块化建模能够在任一仿真软件建模环境下进行，具有一定的便利性和通用性，极大的提升了模型的利用率。

智能电力设备所具备的标准化模型能够进行局部模型仿真，有利于开展设备结构和参数的自行维护和更新，其能够实现异地分布，有利于长距离电力系统的监控和管理。

4.2电力系统数字仿真分析法

我国电力系统仿真计算方法有了极大的提升和进步，计算收敛性、结果准确性和最优结果搜索等方面有着极大的发展。同时在建立异地分布式仿真分析平台和灵活仿真数据平台方面均采用了自带标准化模型，使用了模型数据的标准化和云储存技术。实现了仿真计算新领域的开发，推动了电力系统仿真技术的发展，如：现代化仿真技术结合了环境保护和市场运行等内容，极大的提升了技术的实用性。

4.3电力系统在线仿真分析

构建完整的在线仿真专家体系，形成良好的在线数据与系统稳定性间的关系，根据运行数据与电网运行状况不断寻找突破点，提升电力系统服务质量。引入先进的数据处理技术，将其更好的融入到参数校核、数据整合和动态仿真等环节，不断提升在线仿真结合和系统的吻合程度。采用数据融合技术，实现对电力系统各环节、多领域调动的自动化、继电保护稳控系统，提升系统信息的利用水平和整合能力，加快电力系统仿真分析技术体系建设，推动电力事业发展。

4.4电力系统实时仿真

电力系统仿真技术水平的提高就是要在原有方法上进行改进或是采用新的并行仿真方法，充分发挥计算机软硬件技术优势，进行各种可再生能源的开发和利用，如：风力发电、水力发电、太阳能发电等等，采用先进的新能源、新设备的实时仿真。建立机电暂态、电磁暂态和中长期动态一体化实时仿真，构建超大规模的电力系统数模混合实时仿真平台，实现吸能能源设备的物力仿真联合实时仿真，建立超大规模的电力系统仿真体系。

构建完善的电网、电厂、变电站的实时仿真平台的联合，直接进入到电网二次设备、变电站监控设备的仿真实验分析当中，全面提升电网仿真分析技术的实际应用水平，充分发挥现代化能源竞争优势，提高电网能源最大限度的利用和开发，提升我国综合国力。

结束语

能源是未来国际竞争和发展的主要研究课题，可再生能源开发和利用是能源变革的主要内容。我国电网也应当与时俱进，顺应时代、能源整体发展趋势，充分利用现代化技术手段，实现智能电网建设和利用，肩负了新时期电网建设的使命，不断提升电力系统仿真分析技术水平，提高仿真分析技术的快速性、准确性和灵活性，推动智能电网的发展。

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