Ein einzigartiges Smart-Grid-Labor und ein Energiespeicherzentrum an der Newcastle University
Universität Newcastle
Akademie, Energie
12. / 14. / 2016
Das Unternehmen
Das „Smart Grid Lab“ und das „Energy Storage Test Bed“ der Newcastle Universitysind einzigartige Einrichtungen, die die Erforschung zukünftiger Energiesysteme ermöglichen. Sie werden durch eine gemeinsame Förderung des Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), der Newcastle University und der Industriepartner Northern Powergrid und Siemens finanziert. Diese wichtigen Einrichtungen, die Teil des Vorzeigeprojekts „Science Central“ in Newcastle sind, bringen „ Akademie “, die öffentliche Hand „ Branche “, Gemeinden, Wirtschaft und Industrie zusammen, um ein globales Zentrum für städtische Innovation und Nachhaltigkeit zu schaffen.
Wir wollten die Risiken beim Experimentieren mit Hochleistungs- und Hochspannungsnetzen verringern. Daher wollten wir die Möglichkeit haben, diese in Echtzeit zu simulieren und auf eine Spannungsgröße herunterzuskalieren, die im Labor handhabbar ist. Nun sind wir in der Lage, Echtzeitsimulationen von Energiesysteme durchzuführen, einschließlich physikalischer hardware, und die entsprechenden Größen wie Ströme, Spannungen und Leistungsflüsse zu erfassen.
Martin Feeney
Leiter des Smart-Grid-Labors
Die Herausforderungen
- Integration von Stromnetz und „ Hardware “: Forscher:innen war erforderlich, um die Echtzeit-Simulation des Stromnetzes mit physikalischen „ hardware “ zu verknüpfen, darunter Stromrichter, Elektrofahrzeuge, Batteriesysteme und intelligente Haushaltsgeräte.
- Nutzung von Echtzeitdaten: Das Labor benötigte die Möglichkeit, sowohl live gestreamte Daten als auch große Mengen gespeicherter Smart-Grid-Daten für Echtzeitstudien und „ hardware-in-the-loop“-Experimente zu nutzen.
- Sichere Hochspannungsuntersuchungen: Forscher:innen wurde benötigt, um Hochspannungsnetze und Stromflüsse zu untersuchen und dabei eine sichere Laborumgebung mit Spannungen unter 400 V zu gewährleisten.
Die OPAL-RT-Lösung
- Echtzeit-Simulationsplattform: OPAL-RT ermöglichte eine präzise Echtzeitmodellierung von „ Energiesysteme “ sowie die Erfassung wichtiger Parameter wie Spannungen, Ströme und Leistungsflüsse.
- PHIL Tests Leistungsmerkmale: Das Smart Grid Lab kombinierte einen OP5600-Echtzeitsimulator mit einem Triphase-Leistungsverstärker, um Power-Hardware-in-the-Loop- Tests en sowie die Interaktion zwischen simulierten und realen Netzwerken zu unterstützen.
- Skalierbar Smart-Grid-Forschung: Die Plattform unterstützt die Integration von Echtzeitdaten, die Skalierbarkeit des Netzes, Energiespeichertechnologien sowie konfigurierbare Smart-Grid-Studien.
Die Ergebnisse
- Echtzeit-Netzwerksimulation: Mit „ Forscher:innen “ lassen sich komplexe elektrische Netzwerke simulieren und die Wechselwirkungen zwischen physikalischen und simulierten Systemen in Echtzeit untersuchen.
- Verbesserte Skalierbarkeit: Die Plattform ermöglicht die Modellierung größerer und komplexerer Netzwerke als bisher.
- Sichere Hochspannungsemulation: Höhere Spannungen und Stromstärken können simuliert und auf ein für den Laborbetrieb sicheres Niveau heruntergeregelt werden.
- Forschung zu den Energienetzen der Zukunft: Das Smart Grid Lab unterstützt Forschungsarbeiten zu kohlenstoffarmen Technologien, Lastemulation, Elektrofahrzeugen, Energiespeicherung sowie Power-Hardware-in-the-Loop-Anwendungen.
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