国家标准计划《直流工程数模混合仿真建模及试验规范》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 、国网湖北省电力有限公司 、中国南方电网电力调度控制中心 、南方电网科学研究院 、南瑞集团有限公司 、许继集团有限公司 。

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。

在直流工程仿真模拟方面，直流工程的接入对传统交流电网特性影响较大，传统以研究机电暂态过程为主的仿真方法，不能准确描述直流工程中换流阀的快速响应特性，需要采用更详细的电磁暂态仿真。

直流工程设备的控制系统复杂，其数字化建模技术尚不完善，大量接入仿真电网模型后严重影响数字仿真精度。

直流控保的数字建模难以及时跟踪现场控保程序的更新。

为了解决直流工程模拟的精度和效率等问题，需采用数模混合仿真，即直流工程的一次系统采用全电磁暂态数字模拟，控制保护采用实际物理装置，通过接口技术实现二者互联。

数模混合仿真是模拟直流工程特性的最准确方式，还是其他数字仿真软件的“校准钟”。

目前国内外设备厂家、高校和科研单位拥有的直流数模混合实时仿真系统在建模和仿真方法上不同，缺乏国家统一标准和规范，使得仿真结果存在较大差异，影响仿真可信度。

此外，由于缺乏国家标准支撑，在一定程度上阻碍了我国直流输电技术和产品、电网仿真咨询及试验检测业务等的国际输出。

本标准旨在规范直流工程数模混合仿真系统的标准化建模方法、数模混合接口和控制保护装置配置原则，解决不同数字仿真软件、不同模型，带来仿真结果不同问题，既要保证直流的准确性和详细度，又要提高建模效率。

规范接入实际控制保护装置后直流输电工程数模混合仿真应当进行的试验项目，确保准确全面验证直流输电控保装置的各项功能，确保与该实际工程的响应特性一致。

本标准的建立为直流工程规划设计单位、电网调度运行部门、接口设备厂家和直流控保厂家等提供规范化的技术支撑，解决直流输电工程仿真精度低而导致电网运行和安全防御措施不合理问题，为提高电网安全稳定运行水平、提升直流输电限额和输电能力提供基础。

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。

本标准拟制定直流工程数模混合仿真建模及试验规范，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： 本标准规定了直流输电工程数模混合仿真模型的一次系统数字模型建模、数模接口要求、数模仿真用直流输电控保装置配置原则和试验调试时项目等。 本标准适用于直流工程数模混合仿真建模及试验。标准可在国家级、区域级、省级电力单位的直流输电系统建模仿真和研究中应用，涉及的机构包括电力调度机构、电网企业、设备制造商等单位。不适用于直流工程控制保护装置出厂试验。 主要技术内容： 直流输电工程数模混合仿真中直流的一次系统在数字部分中建模。规范了直流输电工程数模混合模型中一次主回路结构及参数要求，以及模型的解耦分核和实时性要求，既要保证直流的准确性和详细度，又要考虑能够在现有的仿真平台上实现仿真步长为50us的实时仿真。 规范了直流输电全数字实时仿装置与控制保护装置的数模接口连接方式和要求，包括两种接口类型，一是通过电气量模数转换，二是采用光纤数字通讯技术实现电网全数字实时仿真装置与控制保护装置的连接。规范了不同的接口设备在信号量传输过程中的数量、信号衰减和延时等。 规范了直流输电工程数模混合仿真中控制保护装置配置原则。实际直流输电工程控制保护系统含两套控制系统和三套保护系统,控制保护屏柜的总数量超过200面。数模混合仿真建模过程中必须保持仿真系统的整体结构与实际控制保护系统一致，并对其进行简化，所有分区的控制保护系统均保留一套，去除冷却系统控制等与直流系统运行特性不直接相关的部分。简化后直流控保在系统动态响应特性上和简化前完全一致，满足仿真研究需要。 规范了接入实际控制保护装置后直流输电工程数模混合仿真应当进行的试验项目，确保直流工程控制保护装置的各项控制及保护功能动作正确，与该实际工程的响应特性一致。

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》