老曾博客11

论文7

关注电网科学发展，不要盲目轻信各类研究结论

——关于电力系统仿真计算

  在许多场合和不少报道中，常见电网企业以作过多少、多少仿真计算为由来宣扬“三华”交流特高压同步电网的安全可行性，一些“名士”、“要人”也往往跟着说教；殊不知，电力系统仿真软件能作系统仿真计算是一回事，而得到什么样的计算结果又是另一回事。在此，特对电力系统仿真计算有关问题作出分析，在时下电网研究学风被严重扭曲的环境下，告诫人们不要盲目轻信各类研究结论，而要更多的关注仿真计算基础条件和论证过程，通过分析思考作出正确的判断。

  1、 电力系统仿真软件得到广泛应用，但尚需要不断完善

  随着电力工业的快速发展，我国各大区域电网、省市电网都已达到相当规模水平，电网结构越来越复杂；电力系统规划、设计、运行、专题研究和电力工程可行性研究等等，都离不开大量的系统电气计算，电力系统仿真软件是必不可少的工具。中国电科院推出的电力系统潮流和机电暂态仿真分析软件，通过自主开发、吸收国外技术、不断改进，从理论到算法，以及发电机、励磁系统、调速器、线路、变压器、负荷等主要元件的模型都已趋于成熟，有关模型参数通过实测、试验在不断修正。正确使用仿真软件、合理输入模拟参数，计算功能及其误差基本能够满足电力系统常规计算分析的要求，已经在我国得到了广泛应用。

  电力发展不断出现新问题和需要研究许多新课题，新技术需要创建新模型；各个电网的不同产业结构、各类用电设备随电压和频率的不同变化特性，使得负荷建模十分复杂，准确模拟每个系统负荷特性的问题在理论上尚未彻底解决，往往造成计算结果的分散性；直流输电特性模拟，特别是在故障过程中直流功率随电压变化特性的准确性，还存在较大差异和局限性；电力系统仿真软件的功能及其计算精度还需要不断扩展和进一步完善。

  2、 电网发生连锁反应严重故障是无法计算出来的

  对于“三华”交流特高压同步电网的高危安全隐患，电网企业反复宣称“我们进行了五、六百种情况的仿真试验，回答是：这样一个电网的安全稳定性是有保障的”。系统规划设计人员都清楚，系统研究的任何一项安全稳定校核计算，包括复杂电网多重严重故障，都只能局限在假定的事故、假定的事故处置方式下进行，一个计算电网，几百上千个接点，稳定计算扫描一次就有几十、成百个结果，“进行了五、六百种情况的仿真试验”都只是常规的计算，不能说明没有安全风险；电网遭遇不可预见或突发事件连锁反应事故在系统研究常规稳定计算中是无法计算出来的，寄希望于先进的安控装置也是不可能的，这是电力规划中的一个基本常识；国际上不断发生的重大停电事故，包括我国2006年7月1日华中（河南）电网发生的电网事故，都是无法通过仿真试验计算还原事故状况的。电网企业以偏概全的错误误导，完全掩盖了“用交流特高压构建的‘三华’同步电网发生重大安全事故的概率及其造成灾害的范围大大增加、存在严重安全高危风险隐患”的客观事实真相。

  3、 正确的仿真计算结论来源于因网制宜合理选择计算模型、特征参数以及设计边界条件

  利用电力系统仿真软件能够重现一般单一电网事故过程，取得误差在一定范围内的电力系统动态特性结果：在校核计算时，有实测值作参照，反复调整计算输入数据和各类参数，总可以套出逼近实测曲线的仿真曲线，得到计算结果与实测数据比较接近的结论。但这种仿真结果与实测值（曲线）的对比分析，只能说明该程序具有基本的计算功能，并不表明应用这个软件作计算，其结果就是正确的。

  对于尚未发生的事件，在作系统研究时，计算结果是否正确，在很大程度上完全取决于程序使用者的计算分析水平及其主观意图。事在人为，计算人员无意的错误、或为某种目的进行有意的误操作，应用电力系统仿真软件计算的结果都将是错误的。

  例如，电厂发电机组采用快速励磁，通常都要配置作为提高系统阻尼、抑制低频振荡的PSS（电力系统稳定器）附加励磁控制技术；在系统动态稳定分析计算中，计算者可以利用PSS的配置制造出低频振动、“天下大乱”的运行状况，也可计算出“平安无事”的结论，除了电网结构的因素，主要关键在于PSS是否合理配置及其参数是否优化。

  再如，负荷的电压、频率特性对系统稳定计算结果的影响非常突出，利用负荷特性的不确定性，在模型及参数选择上做点文章，就很容易计算出电压崩溃、系统瓦解或系统稳定的两种截然相反的结果。

  4、 评价规划研究结论关键要看论证过程及其边界条件

  国家对于重大项目、重大问题的论证结果，不能只看报告结论，而更重要的是要看论证过程，审查其边界条件是否合适、所选用的计算模型和有关参数输入是否合理，要作全面的分析，避免误中“圈套”。

  例如：对于全国电网构建方案，如果研究人员不能客观、公正地进行科学论证，无论他利用电力系统仿真软件进行了多少次计算，都不可能得到正确的结论。本来，我国现有的500千伏超高压区域电网，作为直流输电的受端电网，只要对主网结构进行必要的优化，花费少量投资采取一些相应的措施，就可以应对多直流输电落点所带来的问题，在技术经济上具有突出的优势。而电网企业为极权垄断需要，不顾高达6000亿元以上巨额投入的经济效果，在指定要建“三华”交流特高压同步电网的目标要求下，在有关的“研究”中，就设定一些不科学的边界条件，采用一些完全不可比的陪衬方案来进行所谓不同方案比选；对于500千伏区域电网方案（全国维持6个区域同步电网、网间采用直流互联），有意制造该方案的许多完全不应该出现的事件来加以大肆渲染，继而对该方案予以否定；提出只有建设坚强交流特高压电网才能承受多直流输电落点的所谓“强交强直”、“先交后直”错误结论。轻信所谓计算研究结果，将后患无穷！

  注：

  1、本文第一版曾于2011年09月28日10:53以博文4首次发布。

  2、网友参与技术交流的方式参见《博客平台改版告白—落实开博宗旨的无奈举措》的博文。