百兆瓦级新能源电站实时仿真方案
随着全国能源绿色低碳转型、国内产业政策引导及新型技术进步，新能源产业进入蓬勃发展阶段。目前在我国北方地区、西北地区和西南地区三大能源基地涌现出多个百兆瓦级新能源电站。随着新能源电站数量和容量与日俱增，工程界与学术界也对百兆瓦级新能源电站的建模仿真以及新能源电站接入对电网的影响研究产生浓厚兴趣。
目前关于新能源电站建模研究尚未有公认标准，若采用详细模型建模，对新能源电站中每个单体进行单独建模，会大大增加系统仿真模型的复杂度和和仿真计算时间，甚至面临“维数灾”问题；若采用等值建模方法，可以通过机型分类、馈线排列等方式进行归纳等值建模，但这种方式不能详细体现整个新能源电站运行特性。
01 方案介绍
百兆瓦级新能源电站详细模型实时仿真通常有两种方案：
第一种方案是采用几十台实时仿真器与上百个控制器进行装置级详细模型半实物仿真，该方案虽然结果精确，但实施难度大、成本极高；
第二种方案是采用实时仿真器的CPU多核并行技术与厂家控制算法动态库封装模型进行联合仿真，利用较少实时仿真器即可实现百兆瓦级新能源电站仿真模拟。
以光伏电站为例，远宽能源提供的百兆瓦级光伏电站实时方案如下所示
百兆瓦级光伏电站实时方案
对数百台光伏逆变器进行平均值建模，并与厂家控制算法动态库封装模型联合形成闭环仿真，将光伏电站在合适分割点处对光伏电站等效分割为两个系统部分，在每台仿真器CPU上将分割后的系统根据馈线分割为6个小系统并利用CPU多核并行进行实时仿真，其中每个CPU仿真核仿真9个平均值建模的光伏逆变器系统，最后再将分割后系统的多核编译文件分别下发至两台MT 8020的CPU中运行，同时利用远宽FPGA并行仿真技术、时钟同步技术将两台MT 8020设备中的12个CPU仿真核进行联合仿真，实现百台逆变器百兆瓦级光伏电站实时仿真。
02 实时仿真结果
下图为百兆瓦级光伏电站实时仿真实拍图，两台MT 8020通过光纤线连接进行信息交互，同时通过时钟同步线连接保证两台设备的CPU仿真同步稳定运行。
黄色线为光纤线，蓝色为时钟同步线。
下图为百兆瓦级光伏电站高、低穿测试时示波器波形观测图
图2为1.1pu高穿时220kV侧电压、电流波形
通过图1、2可知，百兆瓦级光伏电站在高低穿期间能安全稳定渡过故障，故障期间波形完好、不存在过流现象，符合光伏并网高低穿标准，验证了百兆瓦级光伏电站两台MT8020 CPU联合仿真方案的正确性与可行性。
