Das SuperGrid Institute eröffnet in Zusammenarbeit mit OPAL-RT eine Plattform zur Erforschung von HVDC-Stromnetzen
SuperGrid-Institut
Energie
01. / 23. / 2017
Das Unternehmen
Das SuperGrid Institute wurde 2014 in Frankreich gegründet, um das Stromnetz der Zukunft zu erforschen. In Zusammenarbeit mit OPAL-RT hat das Institut eine Plattform in Betrieb genommen, die dazu dient, Hochspannungs-Gleichstromnetze in Echtzeit zu modellieren und zu simulieren sowie unterstützen die technologische Reife der vom Institut entwickelten Steuerungs- und Schutzstrategien zu erhöhen.
Die Herausforderungen
- Schutzanforderungen für HGÜ-Anlagen: HGÜ-Anlagen enthalten kostspielige Geräte, die vor Störungen wie Kurzschlüssen und Blitzeinschlägen geschützt werden müssen.
- Validierung neuer Algorithmen: Das SuperGrid Institute benötigte eine Plattform zum Testen und Validieren neuer Schutz- und Regelalgorithmen.
- MMC- Tests -Komplexität: Die Steuerung eines modularen Mehrstufwandlers (MMC) erfordert einen Spannungsausgleich zwischen den Kondensatoren, was eine hohe Rechenleistung und schnelle Kommunikationswege erfordert.
Die OPAL-RT-Lösung
- CPU/FPGA-Architektur: OPAL-RT bot eine gemischte CPU/FPGA-Simulationsarchitektur, die EMT-Simulation und die Modellierung von Hochfrequenz-Leistungselektronik kombinierte.
- HIL- und PHIL-Funktionen: Die Plattform unterstützt „Hardware-in-the-Loop“ (HIL), „Rapid Control Prototyping “ (RCP) sowie „Power-Hardware-in-the-Loop“ (PHIL) Tests unter Verwendung von MMC-Wandlern und Leistungsverstärkern in verkleinerter Bauform.
- IEC 61850-Kommunikation: Die Echtzeit-Simulationsplattform unterstützt standardisierte Kommunikationsprotokolle, darunter IEC 61850 für Anwendungen in der Umspannwerksautomatisierung.
Die Ergebnisse
- Echtzeit-HVDC- Tests: Das SuperGrid Institute kann HVDC-Stromnetze in Echtzeit modellieren und simulieren.
- Verbesserte technologische Reife: Die Plattform trägt dazu bei, die technologische Reife der vom Institut entwickelten Steuerungs- und Schutzstrategien zu erhöhen.
- PHIL-basierte MMC- Tests: MMC-Umrichter im verkleinerten Maßstab können mithilfe von PHIL-Techniken und unter Einbeziehung tatsächlicher Stromflüsse getestet werden.
- Interoperabilitäts- Tests: Standardisierte Kommunikationsprotokolle ermöglichen die „ Tests “ mit realen Umspannwerksgeräten unter Verwendung des HIL-Ansatzes.
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