一种电网数字物理联合在环仿真系统、方法和设备

技术领域

本发明涉及电网仿真技术领域，尤其是涉及一种电网数字物理联合在环仿真系统、方法和设备。

背景技术

随着风电、光伏等可再生能源的大规模并入大电网，对电网的安全稳定性带来极大影响，抽水蓄能机组在电网中的调峰调频就显得尤为重要。基于双馈感应电机的可变速抽水蓄能机组具有运行调节的速动性、高效性、灵活性、可靠性等优势，是全球抽水蓄能行业新的发展方向。

现有技术中，没有包含可变速抽水蓄能机组、密集新能源场站、直流输电系统、电网其他组成的联合硬件在环系统，无法响应电网系统级的协调调度自动化控制策略，无法进行电网各系统的动态响应。因此，需要一个新型的数字物理联合在环仿真系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种电网数字物理联合在环仿真系统、方法和设备，以解决现有技术中缺乏含可变速抽水蓄能机组和新能源场站的联合在环仿真系统，导致无法响应系统级协调调度自动化控制策略以及动态响应电网各系统的技术问题。

本发明的目的，可以通过如下技术方案实现：

方案一，一种电网数字物理联合在环仿真系统，包括：

实时仿真器、以及与所述实时仿真器连接的变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器和系统级调度自动化控制系统；所述变速抽水蓄能机组控制系统、所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器与所述系统级调度自动化控制系统通信连接；

其中，所述实时仿真器，用于对电网的一次设备、火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真；所述一次设备至少包括可变速抽水蓄能系统、直流输电系统、火电站、水电站、核电站、风电场站、光伏场站；

所述变速抽水蓄能机组控制系统，用于对所述可变速抽水蓄能系统进行控制；

所述直流输电工程控制保护系统，用于对所述直流输电系统进行控制；

所述新能源机组控制器，用于对所述风电场站的风电机组、所述光伏场站的光伏机组进行控制；

所述SVG控制器，用于对所述风电场站、所述光伏场站中的SVG进行控制；

所述系统级调度自动化控制系统，用于采集所述实时仿真器中的电网仿真数据，根据所述电网仿真数据生成对应的功率调度指令，将所述功率调度指令下发给所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器、所述实时仿真器中的所述火电机组控制器、所述水电机组控制器、所述核电机组控制器和所述定速抽水蓄能机组控制系统，以进行系统级功率协调调度和动态响应。

可选地，所述变速抽水蓄能机组控制系统包括：

变速抽水蓄能机组的交流励磁控制器、调速控制器和协调控制器；

其中，所述交流励磁控制器对所述变速抽水蓄能机组进行交流励磁控制，以实现定子侧输出/输入有功功率的快速调节；

所述调速控制器对所述变速抽水蓄能机组进行调速器控制，以实现机组水泵水轮机侧输入/输出机械功率的调节；

所述协调控制器产生用于所述交流励磁控制器、所述调速控制器的最优指令。

可选地，所述新能源机组控制器包括：

风机控制器和光伏控制器；

其中，所述风机控制器用于对所述风电场站的风电机组进行控制，所述光伏控制器用于对所述光伏场站的光伏机组进行控制。

可选地，还包括：

接口模块，用于将所述实时仿真器分别与所述变速抽水蓄能机组控制系统、所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器和所述SVG控制器连接。

可选地，还包括：

通信模块，用于通信连接所述实时仿真器与所述变速抽水蓄能机组控制系统、所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器和所述系统级调度自动化控制系统；以及

实现所述变速抽水蓄能机组控制系统、所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器与所述系统级调度自动化控制系统之间的通信连接。

可选地，还包括：

协议转换装置，用于实现通用通信协议与电网专用协议之间的转换。

可选地，所述直流输电工程控制保护系统至少包括：

通信连接的极层控制保护装置、阀组层控制保护装置、站控层控制保护装置、上位机、测量装置和通信装置。

方案二，一种电网数字物理联合在环仿真方法，包括以下步骤：

利用实时仿真器对电网的一次设备、火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真；所述一次设备至少包括可变速抽水蓄能系统、直流输电系统、火电站、水电站、核电站、风电场站、光伏场站；

利用变速抽水蓄能机组控制系统对所述可变速抽水蓄能系统进行控制；

利用直流输电工程控制保护系统对所述直流输电系统进行控制；

利用新能源机组控制器对所述风电场站的风电机组、所述光伏场站的光伏机组进行控制；

利用SVG控制器对所述风电场站、所述光伏场站中的SVG进行控制；

利用所述系统级调度自动化控制系统采集所述实时仿真器中的电网仿真数据，根据所述电网仿真数据生成对应的功率调度指令，将所述功率调度指令下发给所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器、所述实时仿真器中的所述火电机组控制器、所述水电机组控制器、所述核电机组控制器和所述定速抽水蓄能机组控制系统，以进行系统级功率协调调度和动态响应。

方案三，一种计算机设备，包括：处理器和存储器；

其中，所述存储器存储计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的电网数字物理联合在环仿真方法的步骤。

方案四，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的电网数字物理联合在环仿真方法的步骤。

基于上述技术方案，本发明带来的有益效果是：

本发明实施例提供了一种数字物理联合在环仿真系统，采用实时仿真器对电网中的可变速抽水蓄能机组、水电站、光伏站、风电站等新能源场站、火电站、直流输电系统、变电站、输电线路、用户负荷等一次设备进行仿真，并对火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真，利用实时仿真器对电网一次设备和部分控制系统进行仿真，能够以低成本进行测试。利用变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器与系统级调度自动化控制系统等实体硬件设备，获取电网仿真数据并生成对应的有功和无功功率调度指令，并下发给实时仿真器中的火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统，能对实时仿真器中的一次设备进行控制，能响应有功和无功系统级协调调度自动化控制系统的控制策略、以及对电网各系统进行动态响应。

附图说明

图1为本发明电网数字物理联合在环仿真系统实施例的结构示意图；

图2为现有技术中可变速抽水蓄能机组的整体结构示意图；

图3为现有技术中可变速抽水蓄能机组实时仿真系统架构示意图；

图4为本发明电网数字物理联合在环仿真方法实施例的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电网数字物理联合在环仿真系统、方法和设备，以解决现有技术中缺乏含可变速抽水蓄能机组和新能源场站的联合在环仿真系统，导致无法响应系统级协调调度自动化控制策略以及动态响应电网各系统的技术问题。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

可变速抽水蓄能机组可根据电网频率变化通过改变转速实现机组输入功率的变化，进而对电网频率调节，可增加电网的调频资源。相比于定速机组，变速机组在抽水工况运行时可在一定范围内根据电网频率调节输入功率，通过调整转子励磁(为发电机等提供工作磁场的机器)电流，实现有功功率高速调节。

可变速抽水蓄能机组的变速技术实现方法大体分为两种，一种是分档调速(一般为两档)，包括变极变速和双转子双定子调速；另一种是连续调速，包括定子侧变频调速和变频交流励磁调速。目前应用较多的是连续调速，变频交流励磁调速在近年来发展较快，也是本发明实施例中抽水蓄能电站机组采用的技术路线，其中电机部分可以采用双馈式电机，通过背靠背电力电子变换器实现交流励磁变频。

请参阅图2，双馈式可变速抽水蓄能机组(Doubly Fed Induction Machine，DFIM)由可逆式水泵水轮机、双馈电机和交流励磁及控制部分组成。水泵水轮机作为原动机或负荷，提供或消耗功率。双馈电机的定子与传统凸极同步电机的定子相同，转子具有对称分布的三相绕组，通过变压器连接到电网，与电网进行功率交换。交流励磁输出的电压或电流的幅值、频率和相位通过交流励磁调节控制系统进行控制。

需要说明的是，图2为电网中一次设备的电气连接，省略了二次部分，所有一次设备都附带有控制器；机侧变频器和网侧变频器合起来作为交流励磁。

请参阅图3，可变速抽水蓄能机组的实时仿真系统主要包括机组控制保护系统、(Real Time Digital Simulation System，RTDS)实时数字仿真系统及相关接口设备。其中，可变速机组控制保护系统均采用和实际现场一致的物理装置，包括：交流励磁控制系统、调速器、计算机监控系统、机组协调控制器；RTDS实时数字仿真系统用于模拟抽水蓄能机组本体，包括模拟发电-电动机、水泵水轮机、直流系统以及交流系统等。

需要指出的是，根据抽水蓄能电厂的机组实际配置，电厂中的传统定速机组的机组控制保护系统和机组本体均在RTDS实时数字仿真系统中建模，定速机组数量按现场实际情况配置，具体数量与现场实际保持一致；接口设备主要包括RTDS配套的GTAO、GTAI、GTDO和GTDI仿真接口板卡等。

其中，GTAO(Analogue Output Signals)是高精度模拟量输出卡，GTAI(AnalogueInput Signals)是高精度模拟量输入卡，GTDO(Digital Output Signals)是高速数字量输出卡，GTDI(Digital Input Signals)是高速数字量输入卡。

如图3所示，可变速抽蓄机组的调速器、交流励磁控制系统、计算机监控系统和RTDS系统通过接口设备相互连接，共同构成硬件在环的实时仿真系统。其中，机组控制保护系统的这些装置尽量与现场实际保持一致，但需要根据和RTDS仿真系统的接口要求进行相应的改造，具体由装置生产厂家负责。机组协调控制器可以通过计算机监控系统获得功率设定指令及水头数据，并基于该机组的运行曲线，产生用于交流励磁控制系统、调速器控制的最优指令。需要指出的是，机组协调控制器可以设计为单独的装置，也可以集成在调速器装置内，基于节约空间资源及可靠性等考虑，可以采取将机组协调控制器集成在调速器装置内的设计方法。

现有技术中，没有含可变速抽水蓄能机组、密集新能源基地、直流输电系统、电网其他组成的联合硬件在环系统，因此，需要一个新型的数字物理联合在环仿真系统，解决目前需要研究的场景：①有功和无功系统级协调调度自动化控制系统的控制策略；②电网各系统的动态响应。

请参阅图1，本发明提供了一种电网数字物理联合在环仿真系统的实施例，包括：

实时仿真器、以及与所述实时仿真器连接的变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器和系统级调度自动化控制系统；所述变速抽水蓄能机组控制系统、所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器与所述系统级调度自动化控制系统通信连接；

其中，所述实时仿真器，用于对电网的一次设备、火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真；所述一次设备至少包括可变速抽水蓄能系统、直流输电系统、火电站、水电站、核电站、风电场站、光伏场站；

所述变速抽水蓄能机组控制系统，用于对所述可变速抽水蓄能系统进行控制；

所述直流输电工程控制保护系统，用于对所述直流输电系统进行控制；

所述新能源机组控制器，用于对所述风电场站的风电机组、所述光伏场站的光伏机组进行控制；

所述SVG控制器，用于对所述风电场站、所述光伏场站中的SVG进行控制；

所述系统级调度自动化控制系统，用于采集所述实时仿真器中的电网仿真数据，根据所述电网仿真数据生成对应的功率调度指令，将所述功率调度指令下发给所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器、所述实时仿真器中的所述火电机组控制器、所述水电机组控制器、所述核电机组控制器和所述定速抽水蓄能机组控制系统，以进行系统级功率协调调度和动态响应。

具体的，电网数字物理联合在环仿真系统由以下部分组成：

实时仿真器，实时仿真器通过I/O卡或Aurora协议与各控制器连接，实现硬件在环仿真。实时仿真器中运行实时仿真器软件部分，通过实时仿真器软件部分对电网的一次设备、火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真。

其中，一次设备主要包括：N个可变速抽水蓄能系统(电站)、N个定速抽水蓄能系统、N个直流输电系统、N个风电场站、N个光伏场站、N个水电站、N个火电站、N个核电站、N个变电站、各部分连接的交流线路、N个感应电动机、N个ZIP负荷。

在新能源场站(如风电场站、光伏场站)中，包括N个静态无功补偿装置(StaticVar Generator，SVG)，N个SVG控制器作为实时仿真模型中新能源场站配套的SVG的控制器，可以向实时仿真模型中新能源场站的静态无功补偿装置发送目标控制指令，执行自动发电控制功能。

(有功和无功)系统级协调调度自动化控制系统，通过Aurora协议采集实时仿真器仿真的电网数据，包括交流电压频率、交流电压水平进行采集，通过对电网数据进行计算生成相应的有功和无功功率调度指令，然后将无功和有功功率调度指令下发给直流工程控制保护系统、风机或者光伏控制器(新能源机组控制器)、SVG控制器、实时仿真器内的水电站机组控制器、火电站机组控制器、核电站机组控制器、定速抽水蓄能电站控制系统等，以进行系统级功率协调调度和动态响应。

在一个实施例中，变速抽水蓄能机组控制系统包括：

变速抽水蓄能机组的交流励磁控制器、调速控制器和协调控制器；

其中，交流励磁控制器对变速抽水蓄能机组进行交流励磁控制，以实现定子侧输出/输入有功功率的快速调节；

调速控制器对变速抽水蓄能机组进行调速器控制，以实现机组水泵水轮机侧输入/输出机械功率的调节；

协调控制器产生用于交流励磁控制器、调速控制器的最优指令。

变速抽水蓄能机组控制系统作为实时仿真器模型中可变速抽水蓄能系统的控制器，包含可变速抽水蓄能机组的交流励磁控制器、机组调速控制器、机组协调控制器。

对于交流励磁的可变速抽水蓄能机组，通过交流励磁控制器对可变速抽水蓄能机组进行交流励磁控制，实现定子侧输出/输入有功功率的快速调节；机组调速器对变速抽水蓄能机组进行交流励磁控制，实现机组水泵水轮机侧输入/输出机械功率的调节。

交流励磁控制属于快速控制，而调速器控制属于慢速控制，存在交流励磁控制与调速器控制的相互协调问题，该问题直接影响整个抽水蓄能机组的运行稳定性，对交流励磁与调速器相互协调的机组控制方法和合理性，直接决定变速抽蓄机组优良特性的发挥和机组安全稳定运行。因此，利用协调控制器产生用于交流励磁控制器、调速控制器的最优指令，利用合理的机组控制方法，可以协调交流励磁控制器、调速控制器之间的关系，实现功率快速调节的同时，使机组不会偏离高效、稳定的转速运行范围。

在一些实施例中，新能源机组控制器包括：

风机控制器和光伏控制器；其中，风机控制器用于对风电场站的风电机组进行控制，光伏控制器用于对光伏场站的光伏机组进行控制。

新能源机组控制器可以包括1个或N个风机或者光伏控制器，作为实时仿真模型中风机机组或者光伏机组的控制器，对实时仿真模型中风电场站的风电机组、光伏场站的光伏机组进行控制，可以是一个风机/光伏机组对应一个风机/光伏控制器，也可以通过等值技术将多个风机/光伏机组对应一个风机/光伏控制器。即可以使用一个风机/光伏控制器控制一个风机/光伏机组，也可以使用一个风机/光伏控制器同时控制多个风机/光伏机组。

以风机控制器为例，风电场控制器能够对风电场进行有功和无功控制，主要由运行工作站和智能通信管理终端组成。其中，运行工作站完成风电场控制系统运行、维护、数据存储、数据监视控制、数据展示等功能，智能通讯管理终端完成通信和数据采集、信息上传，并通过I/O卡或通信协议向风机发送目标控制指令，执行自动发电控制功能。

在一个实施例中，电网数字物理联合在环仿真系统还包括：

接口模块，用于将实时仿真器与变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器和SVG控制器连接。

接口模块可以包括RTDS配套的GTAO、GTAI、GTDO、GTDI仿真接口板卡、I/O卡等；通过接口模块，可以实现实时仿真器与变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器之间的连接。

在一个实施例中，电网数字物理联合在环仿真系统还包括：

通信模块，用于通信连接实时仿真器与变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器和系统级调度自动化控制系统；以及

实现变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器与系统级调度自动化控制系统之间的通信连接。

通信模块可以通过Aurora协议与变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器、系统级调度自动化控制系统实现通信连接；还可以通过电网专用协议，实现变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器与系统级调度自动化控制系统之间的通信连接。

在外部接口方面，支持以太网、IEC 60044—8通信、CAN通信、高速链路(high-level data link control，HDLC)通信，具备良好兼容性。例如，可以采用RS8601板卡对模拟量进行采样，并转换成IEC 60044—8协议送出；也可以通过Aurora协议进行数字量的传输。IEC 60044—8总线直接连至实时仿真器，无中间环节。

在一个实施例中，电网数字物理联合在环仿真系统还包括：

协议转换装置，用于实现通用通信协议与电网专用协议之间的转换。

电网的安全关系到生产生活的各方面，智能电网的稳定运行离不开通信系统的稳定运行，特别是调度通信、继电保护信号等业务，尤其依赖于电网通信的稳定不间断地运行，涉及的接口类型包含2M光口、2M电口、电话接口、以太网口等。但由于客观原因和技术水平的限制，传输通道相对比较单一，例如，E1接口一般在SDH通道中传输，不能实现多通道或多协议通道之间相互转换和传输，给智能电网稳定可靠运行带来隐患。因此，可以通过协议转换装置实现通用的通信协议与电网通信的专用协议之间的转换。

在一个实施例中，直流输电工程控制保护系统至少包括：

通信连接的极层控制保护装置、阀组层控制保护装置、站控层控制保护装置、上位机、测量装置和通信装置。

具体的，本发明实施例中可以包括1个或N个直流工程控制保护系统，直流工程控制保护系统包含但不限于以下装置：极层控制保护装置、阀组层控制保护装置、站控层控制保护装置、上位机、附属测量装置、附属通信装置。

具体的，极层控制保护装置、阀组层控制保护装置、站控层控制保护装置、上位机、测量装置和通信装置之间通过以太网连接，可以将直流工程控制保护系统中的这些装置都连接到一个路由器中，其中的任意两个装置之间均可以进行双向数据通信。

随着嵌入式芯片和通信技术的不断进步，直流输电工程控制保护系统可以使用先进的嵌入式多核处理器进行计算处理，采用大规模逻辑编程器件现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)实现硬件接口扩展和通信处理。极间通信采用百兆光纤以太网通信，采用通信切换装置，值班信号以软报文形式送至切换装置，切换速率快、抗干扰性强；站间通信方面，主机至通信切换装置(协议转换装置)之间采用百兆光纤以太网通信，值班信号以软报文形式送至切换装置。

本发明实施例提供的一种电网数字物理联合在环仿真系统，是一种数字物理联合在环仿真系统，采用实时仿真器对电网中的可变速抽水蓄能机组、水电站、光伏站、风电站等新能源场站、火电站、直流输电系统、变电站、输电线路、用户负荷等一次设备进行仿真，并对火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真，利用实时仿真器对电网一次设备和部分控制系统进行仿真，能够以低成本进行测试。利用变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器与系统级调度自动化控制系统等实体硬件设备，获取电网仿真数据并生成对应的有功和无功功率调度指令，并下发给实时仿真器中的火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统，能对实时仿真器中的一次设备进行控制，能响应有功和无功系统级协调调度自动化控制系统的控制策略、以及对电网各系统进行动态响应。

利用本发明实施例提供的电网数字物理联合在环仿真系统，可以模拟电网中各系统的各种故障，例如，模拟逆变侧交流系统故障、模拟直流线路故障等，对电网各系统进行动态响应。

请参阅图4，本发明还提供了一种电网数字物理联合在环仿真方法的实施例，包括以下步骤：

S100：利用实时仿真器对电网的一次设备、火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真；所述一次设备至少包括可变速抽水蓄能系统、直流输电系统、火电站、水电站、核电站、风电场站、光伏场站；

S200：利用变速抽水蓄能机组控制系统对所述可变速抽水蓄能系统进行控制；

S300：利用直流输电工程控制保护系统对所述直流输电系统进行控制；

S400：利用新能源机组控制器对所述风电场站的风电机组、所述光伏场站的光伏机组进行控制；

S500：利用SVG控制器对所述风电场站、所述光伏场站中的SVG进行控制；

S600：利用所述系统级调度自动化控制系统采集所述实时仿真器中的电网仿真数据，根据所述电网仿真数据生成对应的功率调度指令，将所述功率调度指令下发给所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器、所述实时仿真器中的所述火电机组控制器、所述水电机组控制器、所述核电机组控制器和所述定速抽水蓄能机组控制系统，以进行系统级功率协调调度和动态响应。

本发明实施例提供的一种电网数字物理联合在环仿真方法，是一种数字物理联合在环仿真方法，采用实时仿真器对电网中的可变速抽水蓄能机组、水电站、光伏站、风电站等新能源场站、火电站、直流输电系统、变电站、输电线路、用户负荷等一次设备进行仿真，并对火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真，利用实时仿真器对电网一次设备和部分控制系统进行仿真，能够以低成本进行测试。利用变速抽水蓄能机组控制系统、直流输电工程控制保护系统、新能源机组控制器、SVG控制器与系统级调度自动化控制系统等实体硬件设备，获取电网仿真数据并生成对应的有功和无功功率调度指令，并下发给实时仿真器中的火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统，能对实时仿真器中的一次设备进行控制，能响应有功和无功系统级协调调度自动化控制系统的控制策略、以及对电网各系统进行动态响应。

同时，本发明还提供了一种电网数字物理联合在环仿真装置的实施例，包括：

设备仿真模块，用于利用实时仿真器对电网的一次设备、火电机组控制器、水电机组控制器、核电机组控制器和定速抽水蓄能机组控制系统进行仿真；所述一次设备至少包括可变速抽水蓄能系统、直流输电系统、火电站、水电站、核电站、风电场站、光伏场站；

变速机组控制模块，用于利用变速抽水蓄能机组控制系统对所述可变速抽水蓄能系统进行控制；

直流输电控制模块，用于利用直流输电工程控制保护系统对所述直流输电系统进行控制；

新能源机组控制模块，用于利用新能源机组控制器对所述风电场站的风电机组、所述光伏场站的光伏机组进行控制；

SVG控制模块，用于利用SVG控制器对所述风电场站、所述光伏场站中的SVG进行控制；

功率调度响应模块，用于利用所述系统级调度自动化控制系统采集所述实时仿真器中的电网仿真数据，根据所述电网仿真数据生成对应的功率调度指令，将所述功率调度指令下发给所述直流输电工程控制保护系统、所述新能源机组控制器、所述SVG控制器、所述实时仿真器中的所述火电机组控制器、所述水电机组控制器、所述核电机组控制器和所述定速抽水蓄能机组控制系统，以进行系统级功率协调调度和动态响应。

此外，本发明还提供了一种计算机设备，包括：处理器和存储器；

其中，所述存储器存储计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述的电网数字物理联合在环仿真方法的步骤。

同时，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的电网数字物理联合在环仿真方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。