基于分群解耦的电力系统机电电磁混合仿真的分网技术

穆清，程昱，王春明，汪旸，严剑峰，徐得超，庞润甜

（1.电网安全与节能国家重点实验室（中国电力科学研究院有限公司），北京市海淀区100192；2.国家电网有限公司华中分部，湖北省武汉市430014）

0 引言

随着碳减排和环境治理的压力，电力系统的运行模式发生了巨大的变化。电源从负荷集中的东部沿海地区快速向水电等清洁能源丰富的西部地区转移，同时风电等新能源发电的快速发展也加速了这一转移过程[1]。电源和负荷异地设置不仅引起区域电力不平衡，也产生了大量的跨区超远距离送电需求。国家电网公司建立了强交强直的智能特高压电网解决超远距离大规模送电问题，实现了跨越数千km的电力平衡。特高压电网中含直流输电30多条，承担了西部电源地区水电、风电等大量清洁能源的电网接入，为我国清洁能源利用做出了巨大贡献[2]。2017年迎丰度夏时，接入华东地区的8条直流输电系统输电容量达到4.7 GW，占上海地区用电负荷的30%[3]。

当前主流的电力系统仿真工具主要有两种：机电暂态仿真工具和电磁暂态仿真工具。机电暂态仿真广泛应用于电力系统的各个领域[4-5]。然而，随着电力电子设备在电力系统中的广泛应用，基于电网换相整流器高压直流输电技术（linecommutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC）和以全控型器件为基础的电压源换流器高压直流输电（voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC）承担互连和跨区域传输。在机电暂态仿真中，电力电子转换器瞬态过程模拟精度不足的缺陷开始变得更加显著。错过或误判由换相失败引起的严重电网故障，使得机电暂态仿真系统不再准确，给电力系统的运行控制带来了困难[6]。……