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新型电力系统的建模与仿真技术

卷首语

PREAMBLE

近年来，随着能源结构的加速转型以及电力系统的不断升级，以化石燃料为主的传
统电力系统正在被以可再生能源为主导的新型电力系统逐步替代。由于可再生能源的大
规模接入以及电力电子技术的广泛应用，新型电力系统的结构和运行特性正在发生深刻
变化。因此，如何对新型电力系统进行准确建模和仿真，以揭示其内在规律和特性，成
为当前亟待解决的难题。

新型电力系统的建模与仿真技术主要通过先进的数字化虚拟手段，对电力系统进行
全方位的模拟和分析。这项技术的目标是深入剖析电力系统的运行规律，优化其运行方
式，并为电力系统的规划和发展提供有力的理论支撑。然而，新型电力系统的建模与仿
真面临着诸多挑战。举例而言，首先，由于建模方式和参数类型的差异，针对新型电力
系统多种典型事件的稳态仿真与动态仿真之间存在壁垒，一方面，两种仿真方法由于数
学模型的原理和前提假设的不同，不便于在二者之间进行参数继承和切换分析；另一方面，
缺乏对于配电网运行状态的划分，无法明确发生不同事件的情况下，两种仿真方法相互
切换的边界条件。其次，在新型配电系统仿真中，受限于配电网网架结构大和分布式光
伏并网逆变仿真中电力电子器件开关频率等因素，在暂态仿真中如故障、合环、电压暂
降等方面，新型电力系统仿真计算速度受限，全面反映动态过程的计算时间增长。

综上所述，由于新型电力系统运行机理复杂，具有随机性更高、波动性更强的特点，
因此建模与仿真技术需要能够准确、快速地模拟这些部件和变量之间的相互作用关系。
这就需要通过精细的数学模型和仿真手段，模拟不同场景下的电力系统运行状态，评估
各类影响因素，从而为决策者提供科学、可靠的决策依据，进而优化新型电力系统的运
行方式，提升能源利用效率。

为了更为深入地探讨新型电力系统建模与仿真领域的前沿技术和研究成果，本期特
别挑选了两篇具有代表性的文章，对新型电力系统建模与仿真方法进行介绍。