电力系统模拟器市场——全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，2018-2028 年，按模块（负载流、谐波、短路、设备协调选择性等）、按组件（硬件、软件和服务）、按最终用户（电力、石油和天然气等）、按地区、竞争进行细分

市场概览

全球电力系统模拟器市场在 2022 年实现了 10.8 亿美元的价值，预计到 2028 年将达到 19.5 亿美元，预测期内复合年增长率 (CAGR) 为 5.81%。全球电力系统模拟器市场有望实现大幅增长，这得益于发电能力的不断扩大和全球电力行业的快速扩张。物联网 (IoT) 和云平台的日益普及和偏好，以及对电力系统模拟器的需求不断增长以减少项目时间和成本等因素预计将推动市场的增长。此外，发展中国家的政府正在对电力系统模拟器进行大量投资，进一步促进了市场的潜力。此外，利用大数据分析可以提高运营效率，并能够准确了解系统状态，从而进一步推动电力系统模拟器市场的增长。

关键市场驱动因素

电网现代化和可再生能源整合的需求不断增长

全球电力系统模拟器市场的发展受到电网现代化和可再生能源融入电力系统的日益增长的需求的推动。传统电力系统最初设计用于适应化石燃料的集中发电。然而，向更清洁、更分散的能源转变需要电力系统进行重大的运营变革。随着太阳能和风能等可再生能源变得越来越普遍，这些能源的变化性和间歇性对电网稳定性和可靠性构成了挑战。电力系统模拟器在建模和分析可再生能源整合行为方面发挥着关键作用。它们帮助运营商和规划人员了解这些能源对电网运营的影响，并确定确保电网稳定性的潜在解决方案。此外，电力系统模拟器在电网现代化工作中很有价值，包括基础设施升级和先进技术的实施。这些模拟器有助于测试新技术、优化系统配置和预测复杂互连网络的行为。对可再生能源高效整合和电网现代化的日益增长的需求是推动电力系统模拟器市场增长的主要动力。

越来越关注弹性和网络安全

对电网弹性和网络安全的日益重视正在推动电力系统模拟器的广泛采用。电网面临各种漏洞，包括自然灾害、物理攻击和网络威胁。模拟器使运营商和规划人员能够模拟和评估电力系统对这些威胁的弹性，从而制定策略以最大限度地减少中断并确保快速恢复。在网络安全领域，电力系统模拟器在测试和评估网络威胁对电网运营的影响方面发挥着至关重要的作用。通过模拟网络攻击和漏洞，运营商可以识别系统弱点并实施强大的网络安全措施。此外，政府和监管机构越来越重视电网弹性和网络安全。遵守法规以及维持可靠和安全能源供应的必要性进一步推动了电力系统模拟器的采用。

主要市场挑战

电力系统的复杂性和可再生能源的整合

全球电力系统模拟器市场在管理日益复杂的现代电力系统方面面临着重大挑战，尤其是可再生能源的整合。电力系统正在从集中式发电模式过渡到分散式网络，结合了太阳能和风能等间歇性和可变的可再生能源。整合这些不同的能源，同时确保电网的稳定性和可靠性是一项复杂的任务。电力系统模拟器必须准确地模拟不同发电源、储能系统和需求模式之间的相互作用。这种复杂性因需要考虑天气条件、电压波动和无功功率等因素而进一步加剧。确保模拟准确反映这些复杂系统的实际行为是一项重大挑战。应对这一挑战需要开发能够处理混合发电系统复杂性的先进建模技术。此外，它还涉及结合实时数据和预测算法，以有效模拟可再生能源整合和电网相互作用的动态行为。

数据质量和可访问性

全球电力系统模拟器市场面临的一个重大挑战是精确模拟所需数据的质量和可访问性。电力系统模拟器严重依赖大量数据，包括有关发电、消耗、天气状况和设备状态的实时信息。但是，数据可用性、准确性和一致性在不同地区和公用事业之间可能存在很大差异。由于数据碎片化、缺乏标准化格式和隐私问题等问题，获取高质量数据可能很复杂。不准确或不完整的数据可能导致不可靠的模拟结果，最终影响决策过程和运营策略。应对这一挑战的努力包括与公用事业和数据提供商的合作计划，以加强数据共享和标准化。此外，利用先进的数据分析和机器学习技术可以帮助弥补数据差距，并通过根据发现的信息生成预测模型来提高模拟准确性。

主要市场趋势

人工智能与机器学习的融合

全球电力系统模拟器市场正在见证人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 技术融合的显著转变。这些先进技术正被用于增强电力系统模拟器的功能，使其更具适应性、预测性和对动态电网条件的响应性。AI 和 ML 算法能够分析来自电力系统的大量实时数据并产生以前使用传统方法难以获得的见解。随着可再生能源、能源存储和需求响应机制的整合，电力系统变得越来越复杂，这一趋势尤为重要。借助人工智能和机器学习增强的电力系统模拟器可以预测潜在的电网故障，优化需求侧管理策略，并确定提高能源效率的机会。此外，它们还可以通过提供电网行为的实时洞察并提出最佳运营策略，帮助运营商做出数据驱动的决策。随着这一趋势的持续，全球电力系统模拟器市场可能会更加重视开发人工智能驱动的模拟模型，以促进更准确、更高效的电网管理。

细分洞察

模块洞察

预计在预测期内，负载流细分市场将占据市场主导地位。负载流分析，也称为功率流分析，是电力系统模拟的基本组成部分。其目的是通过对网络内的电压、电流和功率流进行计算来确定电力系统的稳态特性。负荷流分析的重要性在于它能够识别与电压稳定性、线路负荷和功率损耗相关的潜在问题。因此，它成为电网规划、运行和优化的重要工具。负荷流部分在更广泛的全球电力系统模拟器市场中发挥着不可或缺的作用，其驱动因素包括电力系统日益复杂、可再生能源的整合以及可靠高效的电网运行的必要性。公用事业、电网运营商和能源公司依靠负荷流模拟来确保电力系统保持在可接受的运行限度内，并促进未来的扩展和升级。现代电力系统模拟器提供先进的负荷流分析功能，这些功能超越了单纯的稳态计算，使用户能够调查电力系统在干扰和故障事件期间的动态行为。

组件洞察

预计软件部分将在预测期内占据市场主导地位。软件是整个电力系统仿真过程的基本框架。它包含各种工具和平台，使用户能够对电力系统的行为进行建模、模拟、分析和优化。电力系统仿真软件在理解电网内复杂的相互作用、促进明智的决策以及确保电力系统可靠运行方面发挥着关键作用。软件部门是全球电力系统模拟器市场增长的关键驱动力。随着电力系统变得越来越复杂、动态和相互关联，对高级仿真软件的需求也日益增长。公用事业、电网运营商、研究人员和工程师严重依赖软件工具来模拟各种能源资源、评估电网稳定性、预测系统行为和优化运营策略。值得注意的是，电力系统仿真软件现在正与人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 等新兴技术相结合。通过利用 AI 和 ML 算法，可以提高模拟的准确性和效率，从而实现预测分析、异常检测和电网运营的优化。

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区域见解

预计北美地区将在预测期内占据市场主导地位。北美在全球电力系统模拟器市场占有重要份额，因为它拥有先进的能源基础设施、技术创新和对电网现代化的重视。该地区成熟的电力部门涵盖传统能源和可再生能源，推动了对复杂模拟工具的需求，以优化电网运行和规划。作为一个技术先进、能源结构多样化的国家，美国是电力系统模拟器的主要市场。该国致力于整合可再生能源、增强电网弹性和提高运营效率，为模拟技术创造了有利的环境。加拿大地域辽阔、能源资源丰富，需要强大的电力系统模拟来管理其多样化的能源发电和配电网络。该国对清洁能源和跨境电力贸易的重视也促进了对模拟工具的需求。北美电力部门目前正在经历重大转型，其特点是电网现代化举措。这些举措旨在融入先进技术、增强电网灵活性和提高可靠性。电力系统模拟器在模拟电网现代化的影响、优化分布式能源资源和评估可再生能源的整合方面发挥着至关重要的作用。

最新进展

• 2019 年 8 月，电力系统模拟器 F6150sv 可执行从简单到复杂的各种测试。它拥有市场上可用的测试装置中最高的输出电流，所有测试都集中在一个盒子里。这款多功能模拟器利用采样值和 GOOSE 消息，在过程总线和站总线级别有效地测试基于 IEC 61850 的系统。
• 2018 年 2 月，RTDS Technologies 被选为中国南瑞集团公司/国家电网电力科学研究院实时电力系统模拟实验室开创性扩建项目的供应商。该项目将 NARI/SGEPRI 打造为全球最大、功能最强的模拟设施，能够模拟超过 3600 条三相母线和 20 条高压直流输电线路。

主要市场参与者

• 西门子股份公司
• PowerWorld Corporation
• Opal-RT Technologies, Inc.
• 伊顿公司
• RTDS Technologies, Inc.
• The MathWorks, Inc.
• ABB集团
• 施耐德电气 SE
• RTDS Technologies Inc.
• 富士电机株式会社