摘 要：隨著新能源的變革，電力系統(tǒng)的仿真分析需要做到在分析結果上更加準確、運行速度上更加快速、方式上更加靈活。而依照目前計算機技術和網絡通信技術等的發(fā)展趨勢來看，未來的先進的計算技術，比如云計算等，勢必會成為未來電力系統(tǒng)仿真分析技術發(fā)展的重要依據。

關鍵詞：計算技術；電力系統(tǒng)仿真分析；發(fā)展

1 先進計算技術發(fā)展趨勢

從目前計算機的發(fā)展狀況和趨勢不難推測出未來計算機的走勢呈現(xiàn)計算機、網絡和通信等技術相融合的發(fā)展狀態(tài)，相較于現(xiàn)在的計算機、網絡通信等技術，勢必呈現(xiàn)形態(tài)超小型、運行速度超高速、性能更高、平行處理以及更加的智能化?？梢詮膬蓚€方向來開發(fā)新型的高性能的計算機。第一，可以從發(fā)展多核計算、多機并行的計算技術或者分布式計算技術等來實現(xiàn)計算機性能的提高。第二，在現(xiàn)有技術的基礎上，開發(fā)超越傳統(tǒng)技術的新型技術，并將新技術運用到計算機建設中。比如，將光計算技術與計算機結合形成光學計算機，將量子計算與計算機相結合形成量子計算機，將納米計算技術與計算機相結合形成納米計算機等。而目前這些均處于研發(fā)階段，除了量子計算機外，其余仍然需要幾十年的時間。這些新型計算機的使用離不開新的計算方法的支持，這些將使電力系統(tǒng)仿真分析迎來重大的變革。

另外，在未來，計算數(shù)學的發(fā)展主要以追求算法效率的提高、計算結果精度的提高等為目標。同時將人工智能的方法帶入到仿真環(huán)境中，提高仿真的精度和仿真自動化的程度。

先進的計算技術在未來的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在：一方面，以高效能的計算為發(fā)展趨勢，提高計算的可移植性、可計算性以及可編程性，以低廉的成本完成系統(tǒng)的從開發(fā)到維護。另一方面，將分布式的計算與并行式的計算相互結合，在共存的基礎上互相補充、互相完善。我國智能電網的不斷普及與發(fā)展帶動了電力系統(tǒng)仿真分析技術的發(fā)展，將先進計算技術運用到電力系統(tǒng)仿真中可有效提升電力系統(tǒng)仿真分析的效率，解決其所遇到的實時和復雜的計算問題。目前，眾所周知的云計算在我國已經逐步成長并即將進入成熟期，被我國廣大的用戶群體所接受。預計五年左右的時間，電力系統(tǒng)仿真分析將充分運用到云計算這種技術。

2 以先進的計算技術為依托的電力系統(tǒng)仿真分析技術

先進的計算技術使得電力系統(tǒng)仿真分析得到全新發(fā)展，主要表現(xiàn)在電力系統(tǒng)的建模技術、電力系統(tǒng)的數(shù)字仿真分析、在線仿真分析以及實時仿真分析上。具體表現(xiàn)在如下。

2.1 電力系統(tǒng)建模技術

2.1.1 促進了建模方法和建模所需工具的發(fā)展

計算技術的發(fā)展為電力系統(tǒng)的建模提供了更多的可能性，智能建模的理論已經趨于完備。同時，以WASA以及以WAMS數(shù)據為主的數(shù)據對仿真模型的修正已然成為電力系統(tǒng)建模的主要手段。

2.1.2 元件模型逐步完善

先進的計算技術使得各類元件模型更加的豐富化、精確化、標準化以及模塊化。這樣的元件模型使得電力系統(tǒng)建模的進行不受仿真軟件的限制，在任何建模環(huán)境中都可以進行，形成隨插隨用的效果。

2.1.3 智能電力設備中的標準化模型具有對局部模型仿真能力

智能電力系統(tǒng)的模型在未來的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在可對局部的模型，甚至是處于異地的模型進行自行的維護。

2.2電力系統(tǒng)數(shù)字仿真分析方法

第一，電力系統(tǒng)仿真計算方法在計算的收斂性和魯棒性、結果的準確性以及對最優(yōu)結果的搜索等方面都取得較大進步。第二，建立靈活的仿真數(shù)據平臺和異地分布式仿真分析平臺，結合智能電力設備中自帶的標準化模型，模型數(shù)據的云存儲和標準化技術，WAMS、WASA等先進測量技術，實現(xiàn)仿真數(shù)據的自動調整和對電網的按需靈活仿真。第三，開辟新的仿真計算領域，如與環(huán)境保護、新型電力市場運營相結合。第四，建立高度智能化的面向用戶、面向問題、面向實驗的建模與仿真環(huán)境，實現(xiàn)智能人機交互仿真和仿真結果的智能化分析。第五，不同時間尺度的混合仿真技術逐步成熟，實現(xiàn)電磁暫態(tài)一機電暫態(tài)一中長期動態(tài)過程的連續(xù)仿真，可獲得系統(tǒng)從仿真開始后微秒級到分鐘級，甚至小時級時間尺度的動態(tài)特性，仿真結果更加貼近系統(tǒng)的實際表現(xiàn)。第六，協(xié)同計算將在電力系統(tǒng)仿真分析中逐步應用，使離線仿真分析從以往單地區(qū)單人工作的獨立模式向多人聯(lián)合協(xié)同計算模式轉變，大幅度提高工作效率。第七，人工智能、概率和模糊數(shù)學方法將會被更多地引入和研究。第八，量子計算機具有應用可能，仿真分析方法將發(fā)生重大變革。

2.3 電力系統(tǒng)在線仿真分析

電力系統(tǒng)在線仿真分析主要包括五個方面：第一，通過過往數(shù)據與現(xiàn)有電網運行情況進行對比分析，通過在線仿真系統(tǒng)建立的專家系統(tǒng)，找出電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性同在線數(shù)據之間的關系，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，并進行改善。第二，通過WAMS數(shù)據提高電力系統(tǒng)的在線仿真的結果同現(xiàn)實實際的系統(tǒng)的吻合度。第三，建立電網系統(tǒng)的在線風險評估系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的風險評估，減少電網在遇到諸如天氣等不確定因素情況下造成的損失。第四，通過數(shù)據融合的技術，提高電力系統(tǒng)信息的整合程度和利用能力。第五，發(fā)揮在線監(jiān)控的作用，有效判斷和應對電網運行過程中遇到的故障。

2.4 電力系統(tǒng)實時仿真

電力系統(tǒng)的實時仿真分析主要是針對實時應用進行的仿真技術。主要表現(xiàn)在五個方面。第一，在先進的仿真方法的基礎上對已有的仿真方法做出改進。比如，通過先進的計算機技術與太陽能、風能等新能源相結合，形成電力系統(tǒng)實時仿真技術三種形態(tài)中的暫態(tài)實時仿真。第二，電力系統(tǒng)的實時仿真分析經歷了物理、數(shù)?；旌鲜揭约叭珨?shù)字實時仿真等三個階段。第三，建立仿真平臺，形成以電網、電廠以及變電站相互聯(lián)合的仿真平臺。通過此平臺，可與現(xiàn)實的電網相接入，進行仿真實驗分析。第四，推廣分布式的實時仿真，通過遠程的實驗形式形成實時仿真分析。以先進快速的計算機網絡同分布于多個地點的電力系統(tǒng)實時仿真裝置相互配合對電力系統(tǒng)進行仿真分析，并確保電網的安全。遠程試驗是分布式實時仿真眾多模式中的特殊應用模式，即大電網的實時仿真在異地高性能服務器上進行，而現(xiàn)場僅需要配備與物理待測設備的輸入輸出接口，需要高速的通信網絡支持。第五，建立真實電力系統(tǒng)的影子系統(tǒng)-大電網在線實時仿真系統(tǒng)，通過實時信息采集與傳遞系統(tǒng)，實時接受電網運行數(shù)據，使系統(tǒng)仿真模型能夠及時跟蹤大電網運行狀態(tài)特別是災害情況下的迅速變化。

3 結束語

隨著能源消耗問題越來越受到世界各國的關注，發(fā)展可利用的環(huán)保清潔的新能源和可再生的能源是各個國家的必然追求。智能電網作為新能源變革中擔任電網新革命的新型的電網，就要求具有與之相適應的電力系統(tǒng)仿真分析技術。計算技術的發(fā)展使得未來電力系統(tǒng)仿真分析技術具有更加準確、更加快速以及更加靈活等方面的優(yōu)勢。文章依據先進計算技術的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，分析了以先進計算技術為依托的電力系統(tǒng)仿真分析技術，力求充分利用先進計算技術，發(fā)展完善電力系統(tǒng)仿真分析。

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