“倒数，5、4、3、2、1，执行！”现场指挥员一声令下，实时仿真装置呈现出2018水平年“三华”同步電(diàn)网的短路故障过程：直流输送功率下降至零，故障清除后，交流、直流系统恢复稳定运行。

　　基于電(diàn)力系统全数字实时仿真装置，國(guó)家電(diàn)网仿真中心建立了2018水平年國(guó)家電(diàn)网特高压骨干网架的实时仿真数字模型，包含13回直流输電(diàn)系统、7207个节点、8386条線(xiàn)路（含支路）、发電(diàn)机组1461台，作為(wèi)全数字实时仿真和数模混合实时仿真的基础数据平台。“電(diàn)力系统全数字实时仿真关键技术研究、装置研制和应用(yòng)”项目正在申报國(guó)家科(kē)技进步一等奖。

　　超实时仿真：把電(diàn)力系统从紧急状态下“拉回来”

　　我國(guó)已形成世界上電(diàn)压等级最高、规模最大的互联電(diàn)网，随着清洁能(néng)源、可(kě)再生能(néng)源接入，電(diàn)网运行控制难度和安全稳定风险明显增大。在國(guó)家電(diàn)网公司2009年年中工作会议上，刘振亚总经理(lǐ)指出，统一坚强智能(néng)電(diàn)网是坚强可(kě)靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的電(diàn)网。“统一”是前提，“坚强”是基础，“智能(néng)”是关键。

　　如何有(yǒu)效防范运行风险，是建设统一坚强智能(néng)電(diàn)网亟须深入研究的重要课题。電(diàn)力系统全数字实时仿真装置基于实时、超实时仿真技术，可(kě)為(wèi)运行中的大電(diàn)网提供隐患预警和决策支持，能(néng)预知、及时反应并有(yǒu)效避免大停電(diàn)事故。

　　“同步模拟電(diàn)网实际运行状况，是实时仿真；如果快于实际过程，在事故发生前计算出结果，就是超实时仿真。我们的装置能(néng)实现超实时仿真，在运行中為(wèi)调度赢得制定对策的时间，把系统从紧急状态下‘拉回来’。其作用(yòng)是智能(néng)電(diàn)网信息化、自动化、互动化的重要體(tǐ)现。”中國(guó)電(diàn)科(kē)院電(diàn)网数字仿真技术研究所总工程师李亚楼说。

　　電(diàn)力系统全数字实时仿真装置是電(diàn)力系统在線(xiàn)动态安全分(fēn)析、预警和决策支持等调度自动化系统运行的基础。它由机電(diàn)暂态并行、電(diàn)磁暂态并行两套仿真子系统组成，可(kě)以从运行的電(diàn)力系统中取得在線(xiàn)数据，模拟实际运行工况，可(kě)為(wèi)继電(diàn)保护、安稳控制装置、无功调节等安全自动装置的实验研究提供技术手段。

　　李亚楼说，在2008年年初的特大冰灾中，湖(hú)南電(diàn)网500千伏線(xiàn)路大面积开断，仅靠个别220千伏線(xiàn)路与外界连接，调度运行人员亟须了解電(diàn)网运行情况。当时运行在國(guó)家電(diàn)力调度通信中心的電(diàn)力系统全数字仿真系统，基于在線(xiàn)运行数据，通过高效、全面的仿真计算，為(wèi)调度中心制定运行控制方案提供了有(yǒu)力的技术支撑。

　　仿真技术起源于20世纪五六十年代，经历了物(wù)理(lǐ)模型动态模拟、数模混合式仿真等阶段，最终在20世纪90年代后期发展為(wèi)全数字实时仿真。國(guó)外在这一领域发展已趋成熟，并严格技术保密以牟取巨额利润。我國(guó)科(kē)研人员刻苦钻研，自主创新(xīn)，用(yòng)八年走完了國(guó)外几十年的发展道路。

　　从1998年起，在时任中國(guó)電(diàn)科(kē)院总工程师的中國(guó)科(kē)學(xué)院院士周孝信带领下，中國(guó)電(diàn)科(kē)院技术人员潜心研究仿真技术，于2005年成功研制出世界上第一套可(kě)模拟万节点级大规模電(diàn)力系统的实时数字仿真装置。

　　“与國(guó)外相比，这套装置在实时仿真规模、并行算法、硬件平台等多(duō)方面具备极大优势。尤其是实时仿真规模达到了國(guó)际领先水平，國(guó)外同类装置只能(néng)模拟500个节点電(diàn)网。以它替代进口产品，预计可(kě)為(wèi)國(guó)家节省投资10亿元以上。”李亚楼说。

　　目前，该装置已实现了软硬件系统的全部國(guó)产化。中國(guó)推动了世界電(diàn)力系统实时仿真技术进步。随着这套装置在電(diàn)网中的广泛应用(yòng)，電(diàn)网运行方式将进一步优化，電(diàn)网安全水平将进一步提高。

　　对于電(diàn)力系统全数字实时仿真装置未来在统一坚强智能(néng)電(diàn)网中的应用(yòng)，李亚楼这样描述：在電(diàn)力系统可(kě)能(néng)出现故障前，装置已模拟出電(diàn)网运行实际情况，通过调度自动化系统提前预警，并自动在秒(miǎo)级时间里给出对策，不需通过调度员，便可(kě)直接发出一系列调度指令，在人们发现前化解掉可(kě)能(néng)出现的事故或运行隐患。