GB／T 40601-2021 电力系统实时数字仿真技术要求

ICS 29.020 CCS F 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 40601—2021 电力系统实时数字仿真技术要求 Technical requirements for real time digital simulation technology of power system 2021-10-11 发布 2022-05-01 实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布 # 目 次 前言 ………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ 1 范围 ……………………………………………………………………………………………………… 1 2 规范性引用文件 ……………………………………………………………………………………… 1 3 术语和定义 …………………………………………………………………………………………… 1 4 功能及性能 …………………………………………………………………………………………… 2 5 仿真流程 ……………………………………………………………………………………………… 6 6 实际应用场景 ………………………………………………………………………………………… 10 附录A（规范性） 营宜测试和性能检测 ……………………………………………………………… 12 附录B（规范性） 电力系统仿真分析 ………………………………………………………………… 13 GB/T 40061—2021 前 言 本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电力企业联合会提出。 本文件由全国电网运行与控制标准化技术委员会（SAC/TC 446）归口。 本文件起草单位：国家电网有限公司国家电力调度控制中心、中国电力科学研究院有限公司、中国南方电网电力调度控制中心、南方电网科学研究院有限责任公司、国家电网有限公司华东分部。 本文件主要起草人：颜拥平、张怡、徐玲铃、李明节、王珂、张振宇、周济、李强、曾勇、徐友平、黄海煜、张健、蔡志全、陶向红、冷喜武、刘赫、陈郑平、刘金波、余斯航、于钊、杨建平、王兴志、邵广惠、戴则梅、孙志宏、吴国旸、王轶禹、冯长有、马发园、王晶、张贺、皮俊波、李志学、邱建、陈国平、王轶群、何飞、李立新、董昱、梁寿愚、赵红嘎、周劼、刘涛、王亮、葛朝强、李伟、李立、安军、陶洪铸、王恒、马世俊、高波、苏寅生、吴寅、刘志成、李强、赵明君。 GB/T 40601—2021 电力系统实时数字仿真技术要求 1 范围 本文件规定了电力系统实时数字仿真系统功能及性能、仿真流程、应用场景等技术要求。 本文件适用于电力系统实时数字仿真。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法 GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T 26864 电力系统继电保护产品动模试验 GB/T 36572 电力监控系统网络安全防护导则 GB/T 38735 电力系统北斗卫星授时系统 第2部分：数据传输协议 DL/T 860（所有部分） 电力自动化通信网络与系统 IEC 60870-5-104 远动设备及系统 第5-104部分：传输规约采用标准的传输层文件集的IEC 60870-5-101的网络访问（Telecontrol equipment and systems – Part 5-104: Transmission protocols – Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles） IEC 61850-9-2 变电站通信网络和系统 第9-2部分：特定通信服务映射（SCSM） 通过ISO/IEC 8802-3的采样值（Communication networks and systems in substations – Part 9-2: Specific Communication Service Mapping (SCSM) – Sampled values over ISO/IEC 8802-3） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 实时数字仿真 real time digital simulation 与自然界实际物理过程推进速度一致的数字仿真。 3.2 多速率仿真 multiple time-step simulation 将仿真对象分解为若干子系统，不同子系统采用不同建模方法、数值计算方法和仿真步长，并通过接口实现整体仿真。 3.3 实时数字仿真器 real time digital simulator 具备实时数字仿真能力的硬件计算与软件的总称。 1 以下是图片中文字的识别结果，已按原文排版整理： — **GB/T 40601—2021** **3.4** **实时仿真接口 real time simulation interface** 数字模型与实际物理装置输入、输出数据交互接口。 注：包括模拟量输入、输出接口，开关量输入、输出接口等模拟信号接口，通信接口，高速通信接口等。 **3.5** **硬件在环测试 hardware in the loop testing，HIL** 实时数字仿真器与实际物理装置通过实时仿真接口连接，构成数字仿真模型与实际物理模型的闭环系统并实时交互运行的过程。 **3.6** **实时性 real time** 实时数字仿真器每个仿真步长内完成数字仿真模型计算和输入、输出数据交互，并在仿真步长结束时刻作出反应的特性。 **3.7** **同步性 synchronization** 实时数字仿真器多计算单元之间、实时仿真接口内不同接口通道之间、数字仿真模型与实际物理模型之间均采用相同时钟基准，在仿真过程中表现出协调一致的时间特性。 **4 功能及性能** **4.1 一般要求** **4.1.1 一般规定** 实时数字仿真器应包括硬件及软件，并满足以下要求： a) 硬件包括计算单元和实时仿真接口，具备试验测试性能检测等不同仿真场景选配计算单元和仿真接口； b) 软件应能配置仿真模型和仿真步长，具备同时支持数字仿真器、实时仿真接口、数字仿真模型与实际物理装置进行数字仿真，并应满足数字仿真的实时性、同步性和稳定性要求。 **4.2 硬件** **4.2.1 一般规定** 硬件应包括计算单元和实时仿真接口，并满足以下要求： a) 计算单元应具备单个仿真步长内完成数字模型步长计算、实时仿真接口读写、时钟同步等运算处理的能力； b) 计算单元宜采用中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)等运算处理能力强的处理器。 **4.2.2 计算单元** 计算单元应具备实时数字仿真能力，并满足以下要求： a) 多核多处理器之间应具备高速通信能力，可通过模块化扩展和并行计算实现电力系统实时数字仿真； b) 计算单元应具备与实时仿真接口输入、输出数据交互能力，接口连接宜采用数据总线、光纤通道； c) 计算单元应具备同时与多个实时仿真接口并发输入、输出数据交互能力，并应保证多接口间同步； d) 计算单元宜具备扩展接口，具备与其他仿真器联合仿真的扩展能力。 —