01
电站仿真概述
电力系统仿真发展史 · 仿真技术在电站中的应用场景 · 主流仿真工具介绍（MATLAB/Simulink、PSCAD、RTDS）
发展史工具
02
数学模型基础
同步发电机数学模型（Park变换、派克方程）· 励磁系统模型 · 原动机及调速器模型
Park变换励磁
03
负荷建模
静态负荷模型（ZIP模型）· 动态负荷模型（感应电动机模型）· 负荷参数辨识方法
ZIP感应电动机
04
电力网络方程
节点导纳矩阵的形成 · 潮流计算基础（牛顿-拉夫逊法）· PQ分解法
导纳矩阵牛顿-拉夫逊
05
暂态稳定性仿真
摇摆方程与功角特性 · 等面积定则 · 时域仿真法（隐式梯形积分法）
功角等面积
06
电磁暂态仿真
传输线波动方程 · Bergeron模型 · EMTP算法原理
BergeronEMTP
07
可再生能源建模
光伏电池单二极管模型 · 风力机空气动力学模型 · 双馈感应发电机（DFIG）模型
光伏DFIG
08
储能系统建模
锂电池等效电路模型 · 荷电状态（SOC）估算 · 电池管理系统（BMS）仿真
SOCBMS
09
仿真算法进阶
变步长积分法 · DAE（微分代数方程）求解器 · 并行计算在仿真中的应用
变步长并行计算
10
仿真精度与效率
数值稳定性分析 · 截断误差控制 · 硬件在环（HIL）仿真技术
稳定性HIL
11
优化理论基础
线性规划与单纯形法 · 非线性规划（内点法）· 智能优化算法（遗传算法、粒子群算法）
线性规划遗传算法
12
经济调度优化
机组组合问题（UC）· 经济调度（ED）模型 · 拉格朗日松弛法求解
UC/ED拉格朗日
13
最优潮流（OPF）
OPF数学模型 · 内点法求解OPF · 安全约束最优潮流（SCOPF）
OPFSCOPF
14
水电站优化调度
水库来水预测 · 短期/中期/长期优化调度模型 · 动态规划求解
来水预测动态规划
15
火电站运行优化
锅炉燃烧优化 · 汽轮机热耗率分析 · 机组负荷分配优化
燃烧优化热耗率
16
核电站运行策略
反应堆功率控制 · 燃料管理优化 · 核安全与运行约束
功率控制核安全
17
风电场优化运行
风功率预测 · 风电场有功/无功控制 · 尾流效应与布局优化
风功率预测尾流
18
光伏电站优化
最大功率点跟踪（MPPT）算法 · 光伏阵列重构 · 逆变器控制策略
MPPT阵列重构
19
水光风储联合优化
多能源互补调度模型 · 鲁棒优化与随机规划 · 多时间尺度协调控制
多能源鲁棒优化
20
需求侧响应与虚拟电厂
需求响应模型 · 虚拟电厂（VPP）聚合优化 · 电动汽车有序充电
VPP有序充电
21
电力市场与竞价策略
节点边际电价（LMP）· 机组竞价策略 · 市场出清模型
LMP出清
22
碳交易与环保约束
碳排放流模型 · 碳捕集与封存（CCS）仿真 · 绿色证书交易机制
碳排放CCS
23
机器学习在仿真中的应用
神经网络负荷预测 · 强化学习在优化调度中的应用 · 数字孪生技术
神经网络数字孪生
24
实时仿真与硬件在环
实时仿真平台（OPAL-RT、RT-LAB）· 控制器硬件在环测试 · 功率硬件在环
OPAL-RTHIL
25
仿真结果可视化
Python数据可视化（Matplotlib/Plotly）· 三维可视化技术 · 大屏展示方案
Matplotlib大屏
26
仿真平台开发
基于Python的仿真框架设计 · 模块化建模思想 · API接口设计
框架设计API
27
案例实战
IEEE 9节点系统仿真 · 某实际风电场并网仿真 · 微电网能量管理系统仿真
IEEE 9微电网
28
仿真不确定性分析
蒙特卡洛模拟 · 概率潮流 · 场景生成与削减技术
蒙特卡洛概率潮流
29
综合能源系统仿真
电-热-气耦合系统建模 · 多能流计算 · 综合需求响应
多能流需求响应
30
前沿趋势与挑战
AI驱动的仿真加速 · 云仿真平台 · 新型电力系统仿真展望
AI加速云仿真