“倒数，5、4、3、2、1，执行！”现场指挥员一声令下，实时仿真装置呈现出2018水平年“三华”同步电网的短路故障过程：直流输送功率下降至零，故障清除后，交流、直流系统恢复稳定运行。

　　基于电力系统全数字实时仿真装置，国家电网仿真中心建立了2018水平年国家电网特高压骨干网架的实时仿真数字模型，包含13回直流输电系统、7207个节点、8386条线路（含支路）、发电机组1461台，作为全数字实时仿真和数模混合实时仿真的基础数据平台。“电力系统全数字实时仿真关键技术研究、装置研制和应用”项目正在申报国家科技进步一等奖。

　　超实时仿真：把电力系统从紧急状态下“拉回来”

　　我国已形成世界上电压等级最高、规模最大的互联电网，随着清洁能源、可再生能源接入，电网运行控制难度和安全稳定风险明显增大。在国家电网公司2009年年中工作会议上，刘振亚总经理指出，统一坚强智能电网是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的电网。“统一”是前提，“坚强”是基础，“智能”是关键。

　　如何有效防范运行风险，是建设统一坚强智能电网亟须深入研究的重要课题。电力系统全数字实时仿真装置基于实时、超实时仿真技术，可为运行中的大电网提供隐患预警和决策支持，能预知、及时反应并有效避免大停电事故。

　　“同步模拟电网实际运行状况，是实时仿真；如果快于实际过程，在事故发生前计算出结果，就是超实时仿真。我们的装置能实现超实时仿真，在运行中为调度赢得制定对策的时间，把系统从紧急状态下‘拉回来’。其作用是智能电网信息化、自动化、互动化的重要体现。”中国电科院电网数字仿真技术研究所总工程师李亚楼说。

　　电力系统全数字实时仿真装置是电力系统在线动态安全分析、预警和决策支持等调度自动化系统运行的基础。它由机电暂态并行、电磁暂态并行两套仿真子系统组成，可以从运行的电力系统中取得在线数据，模拟实际运行工况，可为继电保护、安稳控制装置、无功调节等安全自动装置的实验研究提供技术手段。

　　李亚楼说，在2008年年初的特大冰灾中，湖南电网500千伏线路大面积开断，仅靠个别220千伏线路与外界连接，调度运行人员亟须了解电网运行情况。当时运行在国家电力调度通信中心的电力系统全数字仿真系统，基于在线运行数据，通过高效、全面的仿真计算，为调度中心制定运行控制方案提供了有力的技术支撑。

　　仿真技术起源于20世纪五六十年代，经历了物理模型动态模拟、数模混合式仿真等阶段，最终在20世纪90年代后期发展为全数字实时仿真。国外在这一领域发展已趋成熟，并严格技术保密以牟取巨额利润。我国科研人员刻苦钻研，自主创新，用八年走完了国外几十年的发展道路。

　　从1998年起，在时任中国电科院总工程师的中国科学院院士周孝信带领下，中国电科院技术人员潜心研究仿真技术，于2005年成功研制出世界上第一套可模拟万节点级大规模电力系统的实时数字仿真装置。

　　“与国外相比，这套装置在实时仿真规模、并行算法、硬件平台等多方面具备极大优势。尤其是实时仿真规模达到了国际领先水平，国外同类装置只能模拟500个节点电网。以它替代进口产品，预计可为国家节省投资10亿元以上。”李亚楼说。

　　目前，该装置已实现了软硬件系统的全部国产化。中国推动了世界电力系统实时仿真技术进步。随着这套装置在电网中的广泛应用，电网运行方式将进一步优化，电网安全水平将进一步提高。

　　对于电力系统全数字实时仿真装置未来在统一坚强智能电网中的应用，李亚楼这样描述：在电力系统可能出现故障前，装置已模拟出电网运行实际情况，通过调度自动化系统提前预警，并自动在秒级时间里给出对策，不需通过调度员，便可直接发出一系列调度指令，在人们发现前化解掉可能出现的事故或运行隐患。