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第40卷第2期682021年3月电力工程技*Electric Power Engineering Technology DOI ：10.12158/T2096C203.2021.02.010电力系统硬件在环仿真应用的现状及展望崔晓丹1>2,吴家龙1,许剑冰1>2,雷鸣S 侯玉强1>2,薛峰1>2(1.南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司，江苏南京211106；2.南瑞集团有限公司智能电网保护和运行控制国家重点实验室，江苏南京211106)摘要:硬件在环仿真％ HILS )是提升现代大电网系统仿真准确性、支撑开展高压直流/新能源等装置可靠性验证的有效手段。
首先,在介绍HILS 基本架构和优势的基础上阐述了 HILS 在提升电网一次系统仿真准确性、支撑电网二次控制系统测试验证方面的技术及应用现状；然后分析了电力系统HILS 平台构建面临的挑战，提出可接入多异构数据模型的灵活架构技术、有限仿真资源下新能源场站等值和大型二次系统等效技术、控制对象接入的通用接口技术等技术方向；最后，从传统技术深化和与新技术融合发展2个角度探讨了电力系统HILS 的未来发展趋势，以期对相关平台研发和仿真实验工作提供一定参考。
关键词：电力系统;硬件在环；实时仿真;应用现状;仿真平台中图分类号:TM743 文献标志码：A 文章编号：2096-3203( 2021) 02-0068-070引言随着电力系统规模的不断发展扩大，人们主要通过仿真实验来获得对系统特性机理真实、完整而 深刻的认知[1]%尤其近十几年以来，随着交直流输电多区域互联、各类电力电子设备的广泛接入&2(,电力系统呈现出多装备动态交互耦合、机-电效应解 耦、非惯性响应、随机概率等诸多复杂特性[3'5],给电力系统仿真技术提出了更高的要求。
电力系统仿真可以从仿真模型的性质、仿真步长、动态过程响应实时性等不同视角进行划分，例如,数字仿真和物理仿真、机电暂态仿真和电磁暂 态仿真、实时仿真和非实时仿真等[6]%每种仿真方法都有其发展背景和适用的具体问题。
战略与风险管理：公司战略与企业文化考试试题1、单选张瑞敏在创业之初把不合格的电冰箱当众砸掉，这属于（）的案例A、管理仪式B、企业礼节C、企业仪式D、工作仪式正确答案：A2、单选国家电网公司总经理刘（江南博哥）振亚提出的人才培训基地的标准是（）。
A.以人为本；B.科学发展；C.师资雄厚、设施先进、管理一流；D.设施齐全。
正确答案：C3、单选企业文化理论成型于（）。
A.美国B.日本C.中国D.英国正确答案：A4、多选在企业标准字体设计时，标准字体可划分为（）标准字体。
A.书法B.装饰C.英文D.艺术正确答案：A, B, C5、填空题国家电网公司建成了世界领先的以“四基地两中心”，即：特高压交流试验基地、特高压直流试验基地、（）、特高压杆塔试验基地，国家电网仿真中心、国家电网计量中心为核心的特高压试验研究体系。
正确答案：西藏高海拔试验基地6、单选下列用语中，符合打电话礼仪的是（）。
A.XX在吗？让他接电话B.我很忙，你尽快给我答复C.喂，你是XXX部门吗？我找XXD.真不好意思，每次都打扰您正确答案：D7、多选企业理念体系包括（）。
A.价值观B.企业使命C.企业精神D.企业愿景正确答案：A, B, C, D8、单选企业文化建设实质是打破旧有（），建立新文化的过程。
A.文化惯性B.习惯C.习俗D.传统惯性正确答案：A9、单选企业通过正式组织和正规媒介向员工传递信息的通道叫（）A、外部传播渠道B、企业传播渠道C、内部传播渠道D、社会传播渠道正确答案：C10、单选企业立业、员工立身的道德基石是（）A、求实B、诚信C、明礼D、守法正确答案：B11、单选（）是指企业的性质、企业的经营方向、外部环境、企业的社会形象、与外界的联系等方面。
它常常决定企业的行为。
A.企业环境B.价值观C.文化仪式D.英雄人物正确答案：A12、单选在中西文化的影响下，相对而言，中国企业文化更强调（）。
A.个体意识B.主体意识C.团队意识D.冒险意识正确答案：C13、单选落实“国家电网”核心价值观，促进（）企业文化的形成。
第51卷第17期电力系统保护与控制Vol.51 No.17 2023年9月1日Power System Protection and Control Sept. 1, 2023 DOI: 10.19783/ki.pspc.230142基于PSASP的电网智能仿真工具设计与实现李 锋1，王 莹1，周良松2，姚占东2(1.国家电网有限公司华中分部，湖北 武汉 430077；2.华中科技大学电气与电子工程学院，湖北 武汉 430074)摘要：现有通用电力系统仿真软件自动化和智能化程度不高的问题极大影响了安全稳定分析工作的效率。
为此，从工程技术人员的实际需求出发，基于电力系统分析综合程序(power system analysis software package, PSASP)设计并开发了电网智能仿真计算工具。
该工具通过从数据解析与处理、计算功能优化、结果分析自动化3个方面对现有软件进行了优化，提升工作效率。
引入达梦数据库系统，实现海量数据的存储、计算、查询和共享。
开发了厂站接线图自动绘制功能，可自动实现元件连接关系的可视化展示。
开发了运行方式数据自动生成功能，可形成对应海量运行场景的潮流作业数据。
开发了静态安全自动分析功能，可进行N - 1开断的自动计算和结果的智能分析与展示。
最后，以华中电网安全稳定分析为例，验证了智能仿真工具的实用效果。
关键词：仿真工具；安全稳定分析；数据交互；接线图绘制；自动计算Design and implementation of a power grid intelligent simulation tool based on PSASPLI Feng1, WANG Ying1, ZHOU Liangsong2, YAO Zhandong2(1. Central China Branch, State Grid Corporation of China, Wuhan 430077, China; 2. School of Electrical and ElectronicEngineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)Abstract: The low degree of automation and intelligence of existing general power system simulation software has greatly affected the efficiency of security and stability analysis. An intelligent simulation tool for a power gird based on PSASP is designed and developed according to the actual needs of engineers and technicians. The simulation software is optimized to improve work efficiency from three aspects: data analysis and processing, optimization of calculation function and automation of result analysis. The Dameng database system is introduced to realize the storage, calculation, query and sharing of massive data. The function of power station wiring diagram auto-graphing is developed to automatically achieve visual display of the connection relationship of elements. The function of operating mode data automatic generation is developed to form power flow data for mass operational modes. The function of automatic static safety analysis can automatically realize calculation of 1N- disconnection and the intelligent analysis and display of results. Finally, taking security and stability analysis of the Central China power grid as an example, the practical effect of power grid intelligent simulation tool is illustrated.This work is supported by Youth Fund of National Natural Science Foundation of China (No. 51707074).Key words: simulation tool; security and stability analysis; data exchange; wiring diagram graphing; automatic calculation0 引言仿真分析是认知大电网安全稳定特性、制定运行控制措施的主要手段，因此仿真计算及分析工作的准确性和及时性对于保障大电网安全稳定运行和基金项目：国家自然科学基金青年基金项目资助(51707074)；国家电网有限公司科技项目资助(SGHZ0000JZJS2200228) 电力可靠供应愈显重要[1]。
时政热点独家策划23Enterprise Civilization2022年第8期习近平总书记在中央全面深化改革委员会第二十四次会议上强调，要推动国有企业完善创新体系、增强创新能力、激发创新活力，促进产业链创新链深度融合，提升国有企业原创技术需求牵引、源头供给、资源配置、转化应用能力，打造原创技术策源地。
国家电网公司深入贯彻落实习近平总书记关于科技创新的重要讲话和重要指示批示精神，始终立足“两个大局”，心怀“国之大者”，深入实施创新驱动发展战略，坚持“四个面向”，提升“四个能力”，全面推进“一体四翼”发展布局，加大前沿引领技术、基础研究与应用技术领域投入，支撑重大原始创新，着力打造能源电力行业原创技术策源地，加快建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业，实现高水平科技自立自强。
作为国家电网有限公司直属科研单位，中国电力科学研究院有限公司（以下简称：中国电科院）坚守职责使命，立足能源电力国家战略科技力量的战略定位，围绕电力行业多学科布局，努力提升自身综合能力，加快培育自主创新与原始创新策源能力，先后攻克大电网安全分析与运行控制、特高压交直流输电、大规模新能源接入与大规模储能等电网关键技术，形成一系列自主创新成果，支撑能源电力行业原创技术策源地建设。
自主仿真让电网发展更安全更可靠2022年，中国电科院新型电力系统输电网功能形态及其技术演进研究项目团队运用新一代电力系统仿真技术，综合考虑技术、经济、安全等因素，研究纯新能源送出场景下的组网形态，创新改进传统的输电方式。
电力系统仿真是利用计算机或者物理设备，建立与实际电力系统具有一致特性的模型，并进行数字或者物理试验，研究分析模型模拟电力系统物理行为的方法和过程。
结合不同阶段我国电网的基本特征，中国电科院自主研发仿真计算软件工具，为电网安全运行、高质量发展提供可靠技术支撑。
20世纪70年代到90年代，我国电网向超高压跨省互联升级，电力电子开关的输电设备开始在电网中广泛应用，电力系统运行面临大量新问题，需要更为先进和精准的仿真计算软件工具。
中国特高压行业建设现状、中标情况及投资额预测我国特高压建设大致可分四个阶段。
第一阶段为试验阶段（2006-2008年），第二阶段为特高压发展的第一轮高峰（2011-2013年），第三阶段为特高压发展的第二轮高峰（2014-2016年），现阶段为特高压发展的第四阶段（2018年至今）。
特高压由1000千伏及以上交流和±800千伏及以上直流输电构成，是目前世界上最先进的输电技术，具有远距离、大容量、低损耗、少占地的综合优势。
中国能源分布和需求不均衡的特点决定了发展特高压的重要性和必要性。
中国的风电、太阳能、煤炭主要集中在北部和西北部，水电主要集中在西南部。
而中国的用电负荷主要在中东部。
这需要超长距离的电力输送，而特高压技术和设施构建起中国能源运输大通道，是一项重要能源基础设施网络，正好满足此项需求。
2019年国家电网启动招标的特高压工程共有4交3直7项特高压工程：分别是张北-雄安（新建）、驻马店-南阳（新建）特高压交流工程；东吴变、长治变交流特高压扩建工程、雅中-江西（新建）、青海-河南（新建）、陕北-武汉（新建）±800kV特高压直流输电工程，截至目前除雅中-江西特高压尚有一部分采购未开标以外，其他工程经统计的设备金额已经达到249.8亿元。
考虑到2017以来我国特高压新增核准数量逐年递增，加上2020年国网公司推出投资总额1073亿的20项输变电重点工程计划，其中大部分为尚未核准的前期项目，因此预计十四五期间我国特高压变电设备的市场规模将在250-350亿元之间。
由于一次设备的产值远远高于二次设备（但毛利率较低），约占变电设备总额的80%以上，因此一次设备主要制造企业的市场份额也将明显高于二次设备的制造企业。
从2019年国网招标市场的中标结果分析，行业前17家企业占据市场89.3%的份额，共同瓜分267亿元以上的市场；其中行业前6家企业分享70%的市场份额，市场份额非常集中，这反映了特高压设备具备较高的行业门槛，各细分产品的竞争企业数量较少。
1电网全数字实时仿真装置概述1.1电网全数字实时仿真装置简介电网全数字实时仿真装置，也称为电力系统全数字仿真装置（A dvanced D igital P ower S ystem S imulator，ADPSS），是由中国电力科学研究院研发的基于高性能PC机群的全数字仿真系统。
该仿真系统利用机群的多节点结构和高速本地通讯网络，采用网络并行计算技术对计算任务进行分解，并对进程进行实时和同步控制，实现了大规模复杂交直流电力系统机电暂态和电磁暂态的实时和超实时仿真以及外接物理装置试验。
利用该仿真系统，可以进行1000台机， 10000个以上节点的大系统交直流电力系统机电暂态仿真以及机电、电磁暂态混合仿真研究，可接入继电保护、安全自动装置、FACTS控制装置以及直流输电控制装置等实际物理装置进行闭环仿真试验，可接入MATLAB等商用软件进行局部和子任务计算，接入用户自定义模型以完成用户指定功能和任务。
图1-1、1-2、1-3分别为仿真系统外观图、硬件架构图和总体结构图。
图1-1仿真系统外观图图1-2仿真系统硬件架构图1-3仿真系统结构图仿真系统获授权发明专利3项——电力系统数字仿真装置、电力系统数字仿真方法、电力系统潮流分网并行计算，其中“电力系统数字仿真装置”获得中国专利优秀奖；获软件著作权一项。
仿真系统获2009年度国家科学技术进步一等奖。
专家鉴定认为：“成果具有自主知识产权，总体技术达到了国际领先水平。
”图1-4、1-5、1-6分别为仿真系统知识产权、鉴定及获奖情况。
图1-4 仿真系统专利及软件著作权图1-5 中国电机工程学会鉴定意见图1-6 仿真系统获2009年度国家科学技术进步一等奖1.2基于ADPSS用户开展工作情况ADPSS为研究大电网的稳定、事故分析、电网控制、新能源接入、特高压分析、高铁对电网的冲击、数字化变电站等等一切提供了平台和试验工具，为驾驭大电网安全提供了强有力手段。
2ADPSS应用案例2.1线路光纤电流差动保护试验采用典型输电系统模型进行线路光纤电流差动保护试验，试验系统如图9-1、图9-2所示。
特高压直流输电现状分析摘要：近年来，经济快速发展，电力行业需求越来越大，国内特高压直流输电技术是指在电压等级为±800kV（±750kV）及以上的条件下进行输电。
特高压直流输电的主要优点是对于电的输送量更大，输电距离更远，根据最近召开的能源第十七次会议进行的相关预测，当前世界能源发展势头旺盛，从现代到2030年，能源产业产值将会翻倍增长，主要的能源产值国家为当前新型大国如印度、中国等一些后期发展中国家。
我国现阶段电力工业发展状态良好，预测在未来15-20年内，国内的电力工业水平竟会达到国际领先水平，相关产值将会不断增加。
根据我国电力发展规划，国内电机总容量将会达到更高的应用水平，以人们的生活与社会生产提供强大动力。
运用特高压直流输电技术，这无疑十分符合当下我国的用电需求，这对于我国的经济建设和经济发展大有帮助。
关键词：特高压；直流输电；现状引言特高压电网是指由特高压骨干网架、超高压、高压输电网、配电网及高压直流输电系统共同构成的分层、分区，结构清晰的大电网。
其中，国家电网特高压骨干网架是指由1000kV级交流输电网和±600kV级以上直流输电系统构成的电网。
从上世纪60年代开始，美国、前苏联、德国等国家考虑到部分地区需特大容量、超远距离输电，尝试了特高压交直流输电。
自1966年起瑞典查尔姆斯大学开始初步研究±750kV导线。
之后很多国家也先后开展了多项特高压直流输电研究工作，例如某直流输电工程，此工程直流输电电压可达到±600千伏，输电功率达到630万千瓦，输送距离806公里，较以前的直流输电工程有大幅度发展。
上世纪90年代，世界上第一个复杂的三端直流输电工程完成，并同时建成了长达250KM的海缆直流输电工程。
当前直流输电已成为一种重要的电力传输方式，特别是随着计算机和光纤等新技术的发展，使直流输电系统的保护、控制及调节更加完善，大幅提升了直流输电系统运行的可靠性。
特高压电压发展现状及相关知识电网输电电压划分“特高压电网”，指1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。
输电电压一般分高压、超高压和特高压。
国际上，高压(HV)通常指35~220kV的电压；超高压(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的电压；特高压(UHV)指1000kV 及以上的电压。
高压直流(HVDC)通常指的是1 600kV及以下的直流输电电压，士600 kV以上的电压称为特高压直流(UHVDC)。
我国目前绝大多数电网来说，高压电网指的是110kV和220kV电网；超高压电网指的是330kV，500kV和750kV电网。
特高压输电指的是正在开发的1000 kV交流电压和1 800kV直流电压输电工程和技术。
特高压电网指的是以1000kV输电网为骨干网架，超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。
近期，国家电网“十二五”特高压投资规划出台。
国家电网在2010年8月12日首度公布，到2015年建成华北、华东、华中（“三华”）特高压电网，形成“三纵三横一环网”。
据了解，未来5年，特高压的投资金额有望达到2700亿元。
这较“十一五”期间的200亿投资，足足增长了13倍之余。
有分析人士据此指出，我国电网将迈入特高压时代。
这对于发电设备公司来说，无疑是一个令人振奋的消息。
那么，在这场2700亿特高压投资盛宴中，发电设备公司究竟能分得几杯羹呢？电网建设迈入特高压时代国家电网8月12日还宣布，世界上运行电压最高的1000千伏晋东南―南阳―荆门特高压交流试验示范工程已通过国家验收，这标志着特高压已不再是“试验”和“示范”阶段，后续工程的核准和建设进程有望加快。
此前，我国的特高压电网建设也正在逐步推进。
2009年1月16日，国内首条特高压示范工程――晋东南-荆门1000千伏特高压交流输电示范工程正式投运，至今已成功运行1年7个月。
电力系统虚拟仿真实验平台设计与实现随着科技的进步和电力行业的发展，电力系统的虚拟仿真实验平台应运而生。
这种平台可以模拟真实的电力系统运行环境，通过虚拟仿真技术，对电力系统的运行进行实时模拟和监测，提供有效的实验与培训手段。
本文将详细介绍电力系统虚拟仿真实验平台的设计与实现。
一、设计目标为了满足电力系统的教学和研究需求，电力系统虚拟仿真实验平台应具备以下设计目标：1. 实时仿真：平台能够实时模拟电力系统的各种运行情况，包括电压、电流、功率等参数的计算和显示。
2. 多场景支持：平台应支持各种电力系统的仿真实验需求，包括电力传输、配电、短路、过电压等多种场景。
3. 灵活可调：平台能够根据用户需求进行参数调整，包括电力系统元件的连接方式、参数设置等。
4. 数据可视化：平台具备数据可视化功能，能够通过图表、曲线等方式直观展示电力系统运行结果。
5. 用户友好：平台的操作界面简单直观，用户可以轻松上手，进行实验仿真操作。
6. 可扩展性：平台应具备良好的扩展性，能够根据需求增加新的电力系统场景和功能。
二、平台实现1. 软件选型：平台的设计与实现可以选择使用MATLAB、PSIM等仿真软件进行开发。
这些仿真软件具备强大的仿真能力和用户友好的界面，适合电力系统虚拟仿真平台的开发和实现。
2. 前端设计：平台的前端设计是用户与平台进行交互的界面，应该具备良好的用户体验和友好的操作界面。
界面上可以包括电力系统的拓扑结构、元件的图示、参数的设置和实时模拟结果的显示等功能。
3. 后端开发：平台的后端开发是实现电力系统运行的核心部分。
通过编程语言如Python或MATLAB，可以实现电力系统的计算和数据处理，如节点电流计算、矩阵运算等。
后端开发还可以实现电力系统的仿真参数调整、故障注入等功能。
4. 数据库设计：为了保存和管理用户的实验数据和结果，需要设计数据库进行数据存储和查询。
数据库可以使用MySQL、SQLite等关系型数据库进行设计，并通过编程语言的API进行数据的读写操作。
特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景探究摘要：近年来，雾霾对环境和人们生活带来的影响越来越大，在今年，李克强总理在召开国务院会议时，对这一问题进行了探讨，认为解决雾霾问题的首要措施就是要实施跨区域的送电项目。
有关人员认为，这一举措实质上就是预示着特高压提速的信息。
直流输电技术是世界上目前解决高电压以及远距离输送的重要措施。
直流输电是把交流电通过电流转换器变换成直流电，再由直流输送电路将电流送至受电的一端，并在最后通过换流器再将其变为交流电的过程。
关键词：特高压；直流输电；清洁能源引言：特高压既是工程建设，更是自主技术攻关。
在特高压交直流输电工程设计中，中国能建规划设计集团秉承设计革命和技术创新的设计理念，以“安全可靠、自主创新、经济合理、环境友好、国际一流”为原则，在国内外没有可供借鉴的成熟经验和技术的前提下依靠自主研究、全面创新，开展了大量科研课题和设计专题研究。
随着特高压建设的不断推进，中国能建规划设计集团依托工程建设，掌握了一批具有自主知识产权的特高压核心技术和关键技术，形成了世界领先的特高压研究能力，建立了世界上首个特高压技术体系。
1.特高压输电的特点特高压交流输电是指1000kV及以上的交流输电，是目前世界上最高电压等级的输电。
我国发展特高压交流输电技术，既面临高电压、强电流的电磁与绝缘技术世界级挑战，又面临重污秽、高海拔的严酷自然环境影响，而国际上没有成熟适用的技术和成套设备，创新难度极大。
在超高压技术的成功应用基础上，特高压输电是我国目前致力发展的重要项目。
特高压输电技术的提出其根本目的就在于增强电路的输电能力，减少电能在中途输送过程中的浪费。
同时使其能够满足特定环境下相互分隔的电力系统之间的联通，实现大功率输电。
根据数据分析表明，特高压线路的输电量可以达到普通电压多倍，这样选择特高压输电就可以大量减少导线等材料的电能使用量，节约了电力输送的成本，为国家的电力发展提供了更为广阔的空间，实现我国电力和电网的均衡发展，同时为国家的发展带来了巨大的经济效益。
