12月2日,国网天津电科院技术人员在新型城市电网运行仿真与安全防御实验室,搭建完成天津电网首个220千伏及以上电压等级电网全电磁暂态仿真模型(简称“仿真模型”),将天津电网运行特性仿真时间尺度由毫秒级提升至微秒级,为科学制定电网运行方式,破解天津电网“双高”系统安全运行难题提供重要技术保障。
强化电网安全稳定分析支撑是今年电科院能力优化提升的一项重要任务,构建天津电网电磁暂态仿真模型是这项任务的标志性成果。该成果可用于含大规模新能源的天津电网数字实时仿真、离线仿真研究,精准模拟“双高”特征下电网运行特性,对做好新型电力系统建设背景下大电网安全稳定运行具有重要意义。
对此,电科院系统分析与控制技术攻关团队积极推进电磁暂态平台建设及技术储备工作,在今年9月超前完成电磁暂态仿真平台建设的基础上,制定科学的电磁暂态建模路线,按照“单机—场站—系统”规模及复杂度逐步扩大的方式,积累模型搭建及调试经验,最终在实验室成功搭建天津公司首个220千伏及以上电压等级电网全电磁暂态仿真模型。
“全电磁暂态仿真模型包含14个220千伏及以上并网新能源场站、汇集站、储能电站,其中投产场站电磁暂态建模率达100%,为后续精准开展仿真分析奠定基础。”电科院系统分析与控制技术攻关团队负责人于光耀说。
利用该仿真模型,团队在国网天津电力调控中心指导下开展了2026年天津电网典型运行方式的仿真分析工作,深入校核了电网短路水平、暂态稳定等运行特性。“模型搭建前,我们利用机电仿真技术开展电网运行仿真,每10毫秒生成一次电网状态值,现在利用该‘仿真模型’实现每50微秒生成一次,如同从‘放大镜’升级为‘显微镜’,运行特性看得更精准。”国网天津电力调控中心系统运行处处长鄂志君说。
据悉,天津电网全电磁暂态仿真模型是新型城市电网运行仿真与安全防御实验室成立以来的首个重要技术成果。该实验室于2025年9月成立,建有电力电子装置仿真与验证区、交直流混联主网仿真区、继电保护与安全自动装置功能测试区等五个功能区,构建了“设备级建模及测试—场站级测试与验证—系统级仿真与控制”三个层级的仿真场景,有力支撑10至1000千伏全电压等级、“源—网—荷—储”全要素电网运行仿真技术攻关,实现新型城市电网运行与控制的综合模拟。
目前,技术攻关团队已依托实验室先后承接全电磁暂态建模、新能源场站控制器实测建模、主配一体化运行方式分析、新型时域距离保护装置优化研究等实验任务。
下一步,电科院将推进面向新型城市电网复杂运行场景的实体化、精细化建设,搭建服新新能源汇集站局部电网半实物仿真场景和构网型储能控制策略及黑启动路径仿真场景,提升对新型电力系统技术特性、稳定运行机理的认知分析能力,有效满足天津电网高质量发展支撑需求。(刘双双 张扬)