新软件提供先进的电网模拟功能

Josiah02

　　电力公司和电网开发商在尝试了解现代设备如何受到复杂电网中快速发生的事件的影响时，会求助于模拟工具。一种具有挑战性且特别有前景的电网模拟称为电磁瞬态分析 (EMT)，它有可能增强规划人员对现代电力电子设备在故障中断电力流动时将如何响应的理解。但直到最近，EMT 电网建模仍非常具有挑战性且耗时，因此其实用性有限。
　　美国能源部橡树岭国家实验室的研究人员开发了有效的 EMT 模拟软件，该软件使用新算法来加速计算，从而不再需要昂贵的超级计算资源。这为电网的规划、设计和运行提供了必不可少的工具，因为它结合了新的可再生能源发电和电动汽车充电器。
　　这些资源以及支持电网的电池存储都需要一种称为逆变器的电力电子设备，它可以改变电流的流动以匹配更大的输电系统。从长远来看，逆变器还将使交流电和直流电在电力传输中使用成为可能，这可以扩大美国电网的容量，以应对不断增长的人口并抓住经济发展机遇。
　　ORNL 开发的这款新软件目前可以模拟数十到数百个基于逆变器的资源。研究团队展示了使用多核和图形处理单元 (GPU) 进行更快的 EMT 模拟的好处，将所需的时间从几天或几小时缩短到几分钟。ORNL 研究员 Suman Debnath 表示：“使用 GPU，我们发现我们可以使用数万个单独的逆变器来模拟数百个基于逆变器的资源。”
　　ORNL 正在与供应商合作，将该软件商业化，供社区电网使用。与此同时，Debnath 表示，研究团队正在继续扩大该平台的规模，以便在未来十年内实现对美国电网中多达 100,000 个基于逆变器的电力电子设备的开源软件模拟。通过提高公用事业以及变电站、太阳能和风能项目开发商的规划能力，电力可靠性得到增强。
　　Debnath 的 ORNL 研究团队与合作伙伴南加州爱迪生公司合作，去年使用 EMT 进行了首次成功的断层复制，准确地再现了 2018 年加州断层的影响。
　　EMT 软件开发成果将于 8 月 12 日至 13 日在田纳西州诺克斯维尔 ORNL 举行的EMT 仿真研讨会上展示。该研讨会也由美国能源部和北美电力可靠性公司赞助，将涵盖 EMT 仿真算法、测试平台和应用方面的最新进展。
　　ORNL 研究人员 Harry Hughes、Kuan-Chieh Hsu、Phani Marthi、Steven Hahn、Jongchan Choi 和 Qianxue Xia 也为作为INTERSECT项目的一部分创建的EMT 模拟软件做出了贡献。