国家标准计划《电力系统实时数字仿真技术规范》由 TC446（全国电网运行与控制标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国电力企业联合会。

主要起草单位 国家电网有限公司国家电力调度控制中心 、中国电力科学研究院有限公司 、中国南方电网电力调度控制中心 、南方电网科学研究院 、国家电网公司华东分部 。

为解决我国能源资源与消费需求呈逆向分布的问题, 满足负荷中心电力供应、节能减排等方面的迫切需求，国家大力建设特高压电网，发展清洁能源；随着“一带一路”战略的深入推进，国际能源合作日益紧密，我国正逐步形成“中国技术+中国标准+中国装备+中国建设”全链条“走出去”的新格局。

当前，我国电力系统已形成特高压交直流远距离、大容量输送的复杂格局，为保障电网的安全、稳定、经济运行，需要进行大量的全面的试验研究。

由于电网运行不可中断，现场试验成本高、周期长、危险性大，电网的发展建设、运行控制和安全防御策略制定等都不可能在实际电网中进行破坏性试验验证，必须通过仿真模拟这一有效试验手段，为电网规划设计、设备研制、基础建设、调度运行等提供可靠依据。

准确的仿真模型和实测参数、规范的数据存储和仿真分析方法、统一的接口规范和试验调试流程，直接影响到电网仿真模拟的可信度与效率。

因此，亟需建立一系列电力系统元件建模及仿真相关的国家标准，以提升特高压交直流电网仿真分析的准确性、规范性和效率。

电力系统实时数字仿真是通过数学建模建立电力系统网络和负载元件模型，用与现实时间一致的推进速度在数字计算机上进行电力系统运行和控制问题研究的过程。

基于电力系统实时数字仿真实现电力系统实际设备和数字仿真系统的信号交互和联合试验，是开展电网实时仿真分析和设备试验检测的主要技术手段。

目前我国已建立了百余个实时数字仿真实验室，开展继保/稳控装置测试、直流控保装置试验、配电网/微电网仿真等研究和实际生产支撑工作，但由于已有的实时数字仿真产品种类多样，其模型算法、接口规格、闭环延迟、实时性和同步性等关键技术性能存在不一致，也缺乏统一标准和规范约束，不同实时数字仿真产品对同一电网对象的仿真试验结果存在差异，为电网分析和控制人员的决策带来困扰。

另一方面，由于缺乏统一性的标准指导，很多电力系统控制设备在设计生产中检测验证手段不规范，无法保证投运后在各种复杂电网环境下设备的响应可靠、准确，给电网运行造成安全隐患。

本标准综合多种实时数字仿真产品的技术特点和应用经验，制订电力系统实时数字仿真技术规范，在实时数字仿真产品的技术能力、关键技术指标等方面建立统一标准的规定，并规范合理的试验调试流程，避免仿真和试验结果的差异，提高基于实时数字仿真开展试验检查和运行研究的规范化水平，增强基于实时数字仿真开展电网运行研究和各类电力设备试验的能力，指导用于电力设备试验检测的电网实时仿真试验能力建设，支撑电力系统安全稳定经济运行。

标准的建立，将规范电力系统实时数字仿真产品仿真和试验结果的一致性，规范设备生产厂家和检测机构的闭环测试接口技术指标和试验流程，为电网规划设计单位、调度运行部门，以及设备生产厂家提供实时数字仿真关键技术指标判定依据，进而指导基于实时数字仿真开展的电网实际生产支撑工作；并对加强我国电力能源基础设施建设、促进我国经济持续快速发展提供重要支撑；同时，在“一带一路”电力建设形势及国际合作态势下，也将对我国的直流输电技术走向国际起到重要的推动作用。

本标准是NQI专项《特高压交直流混联大电网运行关键技术标准研究》的课题1《电力系统元件建模及仿真关键技术标准研究》的重要组成部分。

起草组在电网运行与控制技术方面调研和梳理了近200项国家和行业标准，由于其主要是在交流同步电网格局背景条件下编制的，已难以适应我国当前特高压交直流混联大电网运行控制的需要。

针对该问题，项目拟主导研究制定一批亟需的关键技术标准，完善特高压交直流混联大电网运行关键技术标准体系。

其中，课题1在电力系统元件建模方面梳理了现有的4项标准，存在明显的标准滞后与缺失问题。

本标准拟制定电力系统实时数字仿真技术标准，并且将来可以推荐提升为国际标准，为我国在相关技术领域拥有国际话语权奠定基础。

范围： 本标准规定了电力系统实时数字仿真的技术要求、接口规范、实时同步误差等关键技术指标，以及电网运行分析和设备入网检测的标准流程。适用于所有电力系统实时数字仿真产品，及基于该产品开展的实际生产和试验相关应用。 本标准涉及的机构包括电力调度机构、电网企业、发电企业、设备制造商等单位。 主要技术内容： 为保证实时数字仿真系统的仿真规模和计算性能，本标准计算硬件部分规定实时数字仿真产品的承载硬件形式为多处理单元并行计算架构，具体可为高性能服务器集群、嵌入式多处理器主机、FPGA板卡等几类。处理单元具备高带宽、低延迟的通讯能力，具备硬实时特点，运行确定性仿真任务的计算/通讯耗时抖动低，处理单元具备高同步性特点，多处理单元之间的同步误差小于±1us。 计算软件部分规定用于实时仿真的仿真算法应采用定步长积分算法，且单步计算耗时存在上限，输入输出采用瞬时值波形。电磁暂态实时仿真的典型步长为50us，最大不超过100us；电磁暂态小步长实时仿真的典型步长不超过2.5us；机电暂态实时仿真的典型步长为10ms。软件仿真模型必须具备电力系统发电、输电、变电、配电、用电各环节的常规模型，以适应电网各应用场景下的试验需求。仿真监控功能具备实时交互功能，能够在仿真过程中监测仿真模型运行状态、调节运行参数、记录波形等。 I/O接口部分规定了参与实时仿真测试的接口类型和主要技术指标，包括常规物理接口的电气规格、模数/数模转换分辨率、绝对/相对精度、带载能力等。规约通讯接口的支持的规约类型及要求。功率放大器的精度、线性度、带载能力等指标。接口同步指标和延迟指标等参数。 试验流程部分规定了利用电力系统实时数字仿真产品进行电网运行分析和设备入网检测的基本流程，为多种实时数字仿真产品进行生产和工作提供了规范性指导。

标准所涉及的产品包括所有在中国境内销售并应用于科研和生产实践的电力系统实时数字仿真产品。

项目编号： 2017YFF0208100 项目名称： 《特高压交直流混联大电网运行关键技术标准研究》