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电力系统模拟试验规范

一、概述

电力系统模拟试验是评估电力系统运行性能、验证控制策略有效性和研究系统动态行为的重要手段。为确保试验的科学性、安全性和可重复性，制定规范化的试验流程和标准至关重要。本规范旨在明确模拟试验的基本要求、试验准备、试验执行、数据采集与分析及试验报告等内容，为电力系统研究人员和工程师提供统一的操作指南。

二、试验准备

（一）试验环境要求

1.硬件环境：

(1)试验计算机应具备足够的计算能力，推荐配置不低于64GB内存和GPU加速设备。

(2)传感器和数据采集设备应满足采样频率不低于1kHz的要求，确保数据精度在±0.5%以内。

(3)网络环境需稳定，传输延迟控制在5ms以内。

2.软件环境：

(1)模拟软件需支持IEEE标准模型，兼容主流电力系统仿真工具（如PSCAD、MATLAB/Simulink）。

(2)软件版本应保持更新，至少支持最近三年发布的系统标准。

（二）试验方案设计

1.试验目标：

(1)明确试验目的，如验证新能源并网稳定性、评估故障恢复策略等。

(2)绘制系统拓扑图，标注关键设备参数（如变压器阻抗、线路长度等）。

2.输入参数：

(1)设定基准工况，包括负荷分布（示例：峰谷负荷比30:70）、电压水平（10.5kV±5%）等。

(2)定义扰动类型，如单相接地故障（持续时间50ms）、负荷突变（阶跃变化±20%）等。

三、试验执行

（一）试验步骤

1.预试验检查：

(1)确认模型参数与实际系统偏差小于10%。

(2)进行空载测试，验证仿真环境无异常。

2.正式试验：

(1)按照试验方案逐步施加扰动，每次试验间隔不少于5分钟。

(2)记录关键信号，如电压暂降深度（示例：≤15%）、频率偏差（±0.2Hz）。

3.异常处理：

(1)若出现模拟崩溃（如频率低于48Hz），立即中止试验并保存当前数据。

(2)分析异常原因，调整模型参数后重新试验。

（二）数据采集

1.采集内容：

(1)电压、电流波形（采样率≥5kHz）。

(2)保护装置动作时间（精度≤1ms）。

2.数据存储：

(1)采用CSV格式保存原始数据，每日备份至独立硬盘。

(2)标注时间戳，确保与系统时钟同步（误差≤1ms）。

四、数据与分析

（一）数据处理

1.噪声滤除：

(1)使用低通滤波器（截止频率500Hz）去除高频干扰。

(2)对缺失数据进行插值，误差控制在3%以内。

2.特征提取：

(1)计算暂态响应指标，如电压恢复时间常数（示例：0.5-2s）。

(2)绘制相量图，分析相角差变化（±5°以内）。

（二）结果分析

1.定量评估：

(1)计算成功率（如保护装置动作成功率≥95%）。

(2)对比不同控制策略下的系统稳定性指标（如阻尼比0.25-0.35）。

2.定性分析：

(1)结合波形变化，解释系统振荡模式（如2次谐波放大）。

(2)编制敏感性分析表，评估参数变动影响（如阻抗增加10%时的效果）。

五、试验报告

（一）报告结构

1.标题：注明试验日期、系统名称及试验类型。

2.目录：列出各章节及页码。

3.摘要：简述试验目的、方法及核心结论（控制字数不超过200字）。

（二）报告内容

1.试验背景：

(1)描述试验系统的实际运行情况，附拓扑图及参数表。

(2)列出国内外相关研究综述。

2.试验结果：

(1)使用图表展示关键数据，如暂态响应曲线、成功率统计表。

(2)对比不同工况下的性能差异（如孤岛运行时频率波动范围）。

3.结论与建议：

(1)总结试验验证的结论，如“策略A可将故障恢复时间缩短30%”。

(2)提出优化建议，如“建议调整线路限流参数至150A”。

（三）附件

1.原始数据记录表。

2.模拟软件验证报告。

一、概述

电力系统模拟试验是评估电力系统运行性能、验证控制策略有效性和研究系统动态行为的重要手段。为确保试验的科学性、安全性和可重复性，制定规范化的试验流程和标准至关重要。本规范旨在明确模拟试验的基本要求、试验准备、试验执行、数据采集与分析及试验报告等内容，为电力系统研究人员和工程师提供统一的操作指南。

二、试验准备

（一）试验环境要求

1.硬件环境：

(1)试验计算机应具备足够的计算能力，推荐配置不低于64GB内存和GPU加速设备。GPU显存建议在8GB以上，以支持大规模并行计算。服务器端若需处理实时数据，应配置专用网络接口卡（千兆或万兆，延迟低于1μs）。

(2)传感器和数据采集设备应满足采样频率不低于1kHz的要求，确保数据精度在±0.5%以内。推荐使用高精度示波器（如Fluke123B，带宽1MHz）配合数据采集卡（如NI6363，16通道，16位分辨率）。

(3)网络环境需稳定，传输