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2023年度行业设备管理与技术创新成果申报
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南网科研院开展数字孪生仿真平台技术攻关

2022/11/18 16:32:31   关键字:   来源:

党的二十大报告指出,要“立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动”“深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加大油气资源勘探开发和增储上产力度,加快规划建设新型能源体系”。

电能是未来能源消费中的决定性因素,因此推进建设新型电力系统是规划建设新型能源体系的重要一环。新型电力系统是贯通清洁能源供给和需求的桥梁,构建系统要满足高比例新能源电网的运行需求,打通能源供需各个环节,实现“源网荷储”高效互动。

随着新型电力系统建设的推进,多类型可再生能源的大规模、多电压层级接入和设备高度电力电子化特点使得电力系统的规模体量急剧增加,系统动态特性变得极其复杂,系统安全稳定面临挑战,“源网荷储”高效互动模式将引起深刻变革,灵活高效的系统调节方式要求电力装备状态更加透明、内部特性更加可控、与系统的互动更加紧密。

截至2021年底,南方电网总装机容量3.7亿千瓦,非化石能源电量占比48.9%,其中风、光新能源达0.57亿千瓦。预计在2030年底新增2亿千瓦新能源装机,推动新能源装机成为主力电源,基本建成新型电力系统。系统接入高比例风、光、水、火、储设备,电网中电源数量将增加,电源分散化程度将提高,网络拓扑结构变复杂,系统在基础理论、运行控制、安全稳定等方面均面临挑战,亟需电网科研人员开展新型电力系统原创性、核心科学技术攻关。

因此,要加快实施创新驱动发展战略,加快实现高水平科技自立自强。依托新型电力系统仿真技术重大平台,构建系统—设备级联的仿真技术和业务体系,建成适应电网数字孪生需求的网级电力设备工程计算中心,服务数字电网建设,赋能新型电力系统设备数字化技术,为输电设备防灾减灾能力提升、变电设备安全评估与故障分析、基于本质安全的全生命周期最优成本测算、重大工程首台套设备自主设计校核、设备内特性数字孪生体开发等电网关键领域提供核心自主技术支撑。

南网科研院奋力开展数字孪生仿真平台技术攻关,目前已构建风电场群、光伏电站以及大容量高功率储能换流器等关键设备的数字孪生仿真模型,实现对高比例新能源电力系统复杂拓扑结构和控制系统的高精度数字模拟,为其运行控制的研究提供模型基础和数据支撑,接下来将进一步解决南方电网网架发展和安全运行等方面的重大技术难题,加快助力建设新型电力系统,推动能源转型,为我国实现“双碳”目标、全面贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略提供强大科研支撑。

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