Rapid Control Prototyping Förderung der Entwicklung von Steuerungskonzepten für neuartige Umrichtertopologien und HGÜ-Netze am Imperial College London
Imperial College London
Akademie, Energie
09 / 27 / 2016
Das Unternehmen
Das Imperial College London ist eine weltweit führende Universität in den Bereichen Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen, Medizin und Wirtschaft (STEMB). Die 1907 gegründete Universität ist bekannt für ihr Engagement, das Universum zu erforschen und das Leben der Menschen durch wissenschaftliche Forschung zu verbessern.
Die Forschungsgruppe „Control and Power“ am Imperial College London befasst sich mit der Entwicklung von Technologien für zukünftige Stromnetze, darunter auch HVDC-Systeme mit mehreren Anschlüssen.
Die Herausforderungen
- Komplexe Umrichterregelung: MMC- und AAC-Umrichtertopologien erfordern eine deutlich höhere Regelungskomplexität und eine größere Anzahl von „ I/O “-Kanälen als frühere Generationen von Spannungsquellenumrichtern.
- Wiederverwendbare Forschungsplattformen: Konverter-Demonstrationsanlagen und Steuerungen müssen für zukünftige Forschungsprojekte weiterhin nutzbar und anpassungsfähig bleiben.
- Hardware Validierungsanforderungen: Eine Simulation allein kann reale Effekte wie Rauschen und Messfehler möglicherweise nicht erfassen, weshalb eine Überprüfung durch „ hardware “ unerlässlich ist.
Die OPAL-RT-Lösung
- Rapid Control Prototyping: OPAL-RT OP5600-Systeme steuern modulare Mehrpegel-Umrichter -Demonstrationsanlagen und ermöglichen die schnelle Umsetzung neuer Regelungsstrategien.
- Experimentelle Verifizierung von Simulationen: Mithilfe von OP5600-HIL-Systemen und RT-LAB lassen sich Regelalgorithmen ausMATLAB/Simulink/SimPowerSystems-Modellen auf Demonstratoren von hardware übertragen, um Tests zu testen.
- HVDC-Netzwerk mit mehreren Anschlüssen im Labormaßstab: Die Umrichter-Demonstrationsanlagen sind über eine Emulation des „ hardware “ miteinander verbunden, um Untersuchungen an HVDC-Netzwerken zu unterstützen, darunter Untersuchungen zu Fehlern auf der Gleichstromseite und Forschungen zur Netzsteuerung.
Die Ergebnisse
- Hardware Validierung neuartiger Regelverfahren: Es wurden modulare mehrstufige Umrichter im Labormaßstab aufgebaut, um neuartige Regelalgorithmen und Umrichtertopologien zu validieren.
- Schneller Übergang von der Simulation zur „ Hardware “: OPAL-RT ermöglichte einen schnellen Übergang von der „ software “-Simulation zur „ hardware “-Demonstration.
- Forschung zum HVDC-Netz mit mehreren Knotenpunkten: Ein maßstabsgetreues Gleichstromnetz mit vier Knotenpunkten dient der laufenden Untersuchung von Wechselrichter-Wechselwirkungen und der Netzsteuerung.
- Zukünftige Entwicklung im Bereich HVDC: Die Plattform unterstützt die weitere Forschung zu HVDC-Umrichtertopologien, -Netzen und der Erneuerbare Energien en Netzanbindung.
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