用于硬件在环控制器性能测试和大规模低惯量电力系统在线暂态稳定性分析的快速实时 EMT 仿真

逆变器可再生能源（IBR）、柔性交流输电系统（FACTS）和高压直流（HVDC）系统的增加，加上同步发电站的退役，大大降低了大型电力系统的惯性。IBR 的快速控制器应能稳定这些系统，但它们对快速瞬变、谐波和系统失衡非常敏感。研究结果表明，仅仅依靠简化的正序模拟不足以评估配备大量 IBR 控制器的大规模电网的暂态稳定性。在这种情况下，详细的电磁暂态（EMT）模拟对于风能和太阳能等可再生能源的无缝集成变得至关重要。利用通用或真实代码控制器软件在环 （SIL）模式下执行快速仿真的能力，确实有助于在最短时间内确定最坏的意外情况，以开发实时硬件在环（HIL）仿真 所需的等效电路，从而测试和优化控制性能。当然，大规模电力系统的快速 EMT仿真 也将成为在线暂态稳定性评估的关键，以帮助系统运营商、规划和 IBR 集成分析。 然而，对具有复杂电力电子系统的大规模电力系统进行 EMT仿真 需要大量计算。此外，它还涉及大量数据的管理，以及高压直流、FACTS 和 IBR 电站控制器模型与电网仿真 工具之间的接口，而这些模型通常以黑盒代码的形式提供，没有任何互操作性标准。本文介绍了实现高 IBR 渗透率的大规模电力系统实时或接近实时 EMT仿真 的解决方案。所提出的技术基于内部高性能计算机集群或云服务器实现了快速并行仿真 。