從新能源發(fā)電機(jī)組的建模技術(shù)、新能源場(chǎng)站的模型聚合技術(shù)、電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的建模技術(shù)，到直流輸電系統(tǒng)的建模技術(shù)、柔性電力電子裝備的建模技術(shù)、柔性可控負(fù)荷的建模技術(shù)，再到靈活性資源的模型聚合技術(shù)、交直流電網(wǎng)仿真技術(shù)，關(guān)于計(jì)算機(jī)技術(shù)作為重要支撐在新能源領(lǐng)域仿真建模方面的探討一直在持續(xù)進(jìn)行。但計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析能力在新能源領(lǐng)域仿真建模與數(shù)據(jù)分析中具體應(yīng)用的相關(guān)研究還比較少。由朱凌志、董存、陳寧等人著寫，中國水利水電出版社出版的《新能源發(fā)電建模與并網(wǎng)仿真技術(shù)》一書，不僅肯定了計(jì)算機(jī)技術(shù)在新能源領(lǐng)域仿真建模與數(shù)據(jù)分析中發(fā)揮的重大作用，還系統(tǒng)性地探討了光伏發(fā)電的建模與控制理論、太陽能熱發(fā)電的建模與控制理論、火力發(fā)電的快速深度變負(fù)荷控制模型與策略、新能源電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度問題、不同發(fā)電過程的特性及互補(bǔ)機(jī)制，以及新能源電力系統(tǒng)特性、穩(wěn)定控制及安全控制問題等內(nèi)容，為當(dāng)前建模仿真、云計(jì)算、異構(gòu)并行計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)在新能源領(lǐng)域仿真建模與數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用提供了有益參考。

以新能源為主體能源的新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)高度電力電子化特征，具有發(fā)電單元多，單體容量小，交、直流相互耦合等特點(diǎn)，導(dǎo)致傳統(tǒng)電網(wǎng)仿真分析技術(shù)的局限性日益凸顯。而且新能源發(fā)電的隨機(jī)性、不穩(wěn)定性或波動(dòng)性給電網(wǎng)安全帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，多次發(fā)生連鎖脫網(wǎng)事故，目前尚缺乏認(rèn)識(shí)其機(jī)理的有效模型和仿真工具。一方面，新能源發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)廠家眾多、型號(hào)多樣，通用化建模難度巨大；另一方面，由于商業(yè)保密等原因，廠家提供的多為黑箱模型，且控制參數(shù)多、測(cè)試難度大，導(dǎo)致模型整定困難。模型的不準(zhǔn)確增加了電網(wǎng)運(yùn)行方式的保守性，嚴(yán)重制約了新能源電力的消納。借用建模仿真、云計(jì)算、異構(gòu)并行計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建有效模型和仿真工具，加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析，為提高新能源電力消納、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支撐尤為必要。

利用先進(jìn)建模仿真、云計(jì)算、異構(gòu)并行計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，提供支撐能源互聯(lián)網(wǎng)建模、仿真、運(yùn)維的“數(shù)字孿生”解決方案應(yīng)多措并舉。例如：1）立足電網(wǎng)未來發(fā)展的實(shí)際需求，可借用先進(jìn)建模仿真技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、異構(gòu)并行計(jì)算技術(shù)等提升電磁暫態(tài)仿真能力，與機(jī)電暫態(tài)共同構(gòu)成全時(shí)間尺度仿真分析技術(shù)體系，進(jìn)一步提升對(duì)含高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙高”電網(wǎng)的精細(xì)化認(rèn)知能力，推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體能源的新型電力系統(tǒng)，支撐轉(zhuǎn)型過程中電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2）針對(duì)新型電力系統(tǒng)仿真工具的瓶頸，即高不確定性、實(shí)時(shí)仿真規(guī)模有限、建模復(fù)雜度大，可依托先進(jìn)建模仿真技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、異構(gòu)并行計(jì)算技術(shù)等，積極開發(fā)風(fēng)光新能源場(chǎng)站全拓?fù)鋵?shí)時(shí)仿真工具，以克服風(fēng)光新能源場(chǎng)站全拓?fù)鋱?chǎng)景下實(shí)時(shí)仿真工具在功能與架構(gòu)設(shè)計(jì)方面、圖形化仿真軟件及硬件開發(fā)方面、接入風(fēng)光控制器等第三方模型時(shí)聯(lián)合仿真技術(shù)方面，以及自動(dòng)化測(cè)試等二次開發(fā)接口技術(shù)方面所面臨的問題和阻礙。3）通過開展多個(gè)故障穿越工況、暫態(tài)波形的仿真分析，完成多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)辨識(shí)，對(duì)特定地區(qū)的整個(gè)場(chǎng)站設(shè)備、線路進(jìn)行模型參數(shù)等效聚合等措施，以及依托建模仿真、云計(jì)算、異構(gòu)并行計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)建立能夠有效獲取新能源機(jī)組單機(jī)高低穿暫態(tài)特性的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，并具有及時(shí)辨識(shí)關(guān)鍵控制參數(shù)等功能的場(chǎng)站等值模型，以提升新能源匯集系統(tǒng)的安全穩(wěn)定水平和送出能力的準(zhǔn)確性，指導(dǎo)新能源發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)廠商優(yōu)化機(jī)組控制性能，從而確保新能源場(chǎng)站可靠發(fā)電。

整體而言，該書關(guān)于新能源機(jī)電暫態(tài)模型、國產(chǎn)機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中有關(guān)新能源模型的使用方法等內(nèi)容的探討，對(duì)建模仿真技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、異構(gòu)并行計(jì)算技術(shù)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)在新能源領(lǐng)域仿真建模與數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用研究具有重要參考意義。

[作者：朱凌志 董存 陳寧 等

書名：新能源發(fā)電建模與并網(wǎng)仿真技術(shù)

出版社：中國水利水電出版社

ISBN：9787517072195

出版時(shí)間：2018年12月1日