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配电网离线/在线一体化仿真平台

成果类型:: 发明专利,软件著作权

发布时间: 2025-05-26 17:26:36

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 何永君 | 2025-05-26 17:26:36

配电网离线/在线一体化仿真平台是中国电科院配电所核心技术成果,仿真平台通过配电自动化终端采集系统各点量测数据作为在线数据源,形成配电网的数字仿真模型,支持状态估计、实时监测、实时工况、风险扫描、潮流计算、故障分析、可靠性计算、失电仿真等功能,为高比例分布式电源接入下配电网运行评估、故障快速供电恢复提供决策依据。通过软件系统对配电系统进行全局风险扫描、故障模拟推演和运行方式优化调整,实现对配电网可靠性薄弱点、高损耗点、安全隐患点精准定位和分级,对配电网疲劳老化、质量隐患设备快速梳理,全面把握运维检修重点线路和设备,为配电网技改方案提供指导依据,全面提升应用单位的工作效率,提高供电可靠性。

成果突破了配电网离线/在线一体化仿真难题,拓展了配电网高级仿真应用,平台核心技术亮点如下:(1)利用WebService技术,实现配电网大规模并行计算;(2)图模库一体化,高精度仿真算法,图形化展示结果;(3)支持电力系统18种设备模型、17种负荷模型、9类节点模型和12种分布式电源模型;(4)集成牛拉潮流、短路/断线故障、可靠性、无功优化、分布式电源选址定容、电容电流计算、网络重构等十几种算法,形成算法库;(5)系统具有良好的扩充性和通用性,便于维护、扩展;(6)支持仿真规模≥百万节点,仿真计算误差≤5%,支持分布式电源个数≥3000个,支持110/35/10/0.4kV配电系统仿真。

随着大量分布式电源、微电网、电动汽车等新型元件或系统的引入,配电网复杂性发生了跨越式增长,进而大大提高了仿真分析的难度,亟需突破现有配电网运维中人员不足、决策依据单一、精度不够等局限性,全面提升配电网生产效率;为配电网安全、可靠、经济运行提供响应快、可信度高、更精细的多层次决策分析依据,有效支撑配电网运行效率提高与进一步扩容升级,配电网运维检修提供定性、定量的辅助决策依据,实现配电网建设过程中的仿真与分析评估。配电网离线/在线一体化仿真平台适用于电力系统各级调度运行部门、各省电科院等部门,为电网安全分析提供实际数据依据和辅助决策,市场容量巨大,具有广阔的市场应用前景。

团队介绍*中国电科院配电所的“配电网离线/在线一体化仿真平台”研发团队,是一支专注于配电网仿真与运行分析的高水平技术团队。团队依托中国电科院在电力系统领域的权威科研实力,致力于解决新型电力系统背景下配电网高比例可再生能源接入、多资源协同控制、故障快速恢复等关键技术难题。研发团队是国网公司“大规模分布式电源并网技术科技攻关团队”核心团队,亦是“国网公司分布式电源和微电网控制实验室”、“IEEE TCCPS Cyber-Physical Power Distribution System Simulation Lab”核心团队”,团队成员均是配电网及分布式电源领域专家,涵盖电力系统分析、实时仿真、大数据等技术方向。团队核心成员曾参与国家863计划、重点研发计划及多项国家电网公司重大科技项目,具备深厚的理论功底和工程实践经验。

配电网离线/在线一体化仿真平台为配电网运行控制提供有力技术支撑,对新型电力系统建设具有广泛的示范、引领、借鉴和实用价值,经济社会效益与应用价值显著。经济效益:配电网离线/在线一体化仿真平台已在宁夏、福建、湖北、天津等省市公司、军民融合能源电力工程等系统内、外实现应用,成果提高了配电网精益化运行管控水平,为配电网规划、运行与调度研究人员提供了辅助决策工具,有效提高了配电网对分布式资源的承载能力与就地消纳能力,降低了功率倒送与反向重过载风险,改善了电能质量指标,提高了配电网可靠性、经济性,提升配电网综合运行水平,减少应用范围内停电损失,取得了显著的经济效益。社会效益:成果借助先进的运行仿真技术,实现了对电网运行状态的全面监控与精准控制,为电网安全稳定运行提供了坚实保障。在应对极端天气或突发事件时,能提供快速有效的风险预警,及故障后的供电恢复方案,确保关键用户与设施的不间断供电,有效减轻了停电带来的负面影响,增强了电网应对外部冲击的能力,提升了电网的整体韧性与安全性。

通过技术实施、技术服务以及产品销售等方式实现成果转化,具体转化方式如下:(1)电网企业智能化升级规划设计优化:支撑省级/地市级电网公司配电网规划,提高新能源接入和负荷预测精度。运行控制智能化:应用于调度控制中心,实现故障模拟、自愈策略验证及实时运行优化。培训与演练:作为电网员工培训平台,提升应对极端天气、网络攻击等场景。(2)电力软件产业国产化电力仿真软件:替代国外商业软件(如CYME),形成自主可控解决方案。智能终端设备配套:与边缘计算装置、智能电表等硬件结合,形成“云-边-端”协同产品。