2024大电网规划仿真技术发展趋势报告-国家电网_29页_11mb

报告摘要

大电网规划仿真技术在实现“双碳”目标和构建新型电力系统中具有关键作用，随着新能源和直流输电规模的快速增长，传统方法已难以满足现代电网规划的需求。因此，大电网规划仿真技术正朝着更高效、更精准、更智能化的方向发展，以应对日益复杂的电网运行环境和规划挑战。

“双碳”目标与新型电力系统
- 中国承诺2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
- 风、光总装机容量将达12亿千瓦以上，新能源占比显著提升，导致电网“双高”（高比例新能源、高比例直流）特征凸显。
- 新型电力系统要求构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的体系。
大电网规划仿真技术的重要性
- 通过逐时精细化模拟，可识别传统方法忽略的保供消纳问题，指导电源、电网规划及风险应对。
- 同送同受直流群规模增大，需联合仿真以准确反映系统交互特性，避免因直流连续闭锁引发高频问题和高周切机风险。
- 新能源接入导致系统稳定性问题复杂化，需更精确的建模和仿真以确保电网安全。
面临的挑战
- 电力供需平衡计算：传统启发式算法和优化方法难以兼顾计算效率和准确性。
- 安全稳定仿真：人工经验构建方式效率低，新能源接入建模难度大，仿真效率与精度难以兼顾。
- 数据建模与计算复杂性：随着电网规模扩大和新能源种类增多，数据体量指数级增长，建模和计算效率面临巨大挑战。

平台化与自动化
- 构建“1+N”平台架构，实现数据建模和仿真计算的灵活协同。
- 采用知识和数据驱动方法，实现关键方式的自动筛选，提高方式构建效率。
- 数据自动生成技术可提升建模效率，使建模时间从数月缩短至数小时。
智能化与高效计算
- 引入智能算法，实现方式数据的自动生成与优化，提升计算效率。
- 构建启发式算法与优化方法融合的“一体双轨”计算框架，兼顾速度与精度。
高精度与高效率的仿真技术
- 采用电磁暂态仿真技术，提升对深度电力电子化电网的仿真精度。
- 电磁暂态仿真采用ABC三相模型，仿真步长短，结果准确，但需高性能计算资源。
- 机电暂态仿真适用于系统级稳定性分析，但精度相对较低。
新能源出力预测与储能模拟
- 基于深度学习模型（如LSTM）进行新能源出力预测，提升生产模拟精度。
- 等电量搜索算法用于快速定位储能最优工作位置，实现新能源与储能的拟实化模拟。