21、基于仿真的智能电网验证

基于仿真的智能电网验证

1 智能电网仿真技术概述

智能电网系统的开发和验证离不开仿真技术，不同的仿真方法适用于不同的设计阶段。目前常见的仿真技术包括多领域仿真、协同仿真和实时硬件在环（HIL）仿真。这些仿真技术在智能电网的发展中起着至关重要的作用，但也面临着一些挑战和待解决的问题。

1.1 协同仿真与FMI标准

协同仿真在智能电网研究中应用广泛，一些特定工具的协同仿真方法会采用功能模型接口（FMI）来描述接口，以方便未来扩展。FMI的优势不仅在于其模型描述的形式化，还在于它允许用户将模型和仿真工具以功能模拟单元（FMU）的形式提供。FMU包含基于FMI的形式化描述以及相关工具的某种表示，这种表示取决于所采用的FMI类型。

FMI标准主要分为两部分：
- FMI for Model Exchange（ME） ：该标准下的FMU期望由给定的主算法求解。
- FMI for Co - Simulation ：此标准下的FMU包含求解器，主算法仅用于协调数据交换。也就是说，用FMI for Co - Simulation标准化的模型是可直接用于协同仿真的组件，而用FMI for Model Exchange标准化的模型则不是。

常见的协同仿真框架有Mosaik、Ptolemy II和C2WT - TE等，目前协同仿真框架和标准仍处于积极的研究阶段，不同的工具和概念具有不同的重点、功能、可用性和受欢迎程度。

1.2 实时仿真与硬件在环（HIL）

实时仿真指的是模拟器为实现求解和执行I/O活动所需的固定时间步长