Kollaborative Simulation heterogener Komponenten als Mittel zur umfassenderen Analyse von Smart Grids

In diesem Beitrag wird ein kollaborativer Simulationsaufbau vorgestellt, der darauf abzielt, das Verhalten eines intelligenten Stromnetzes besser darzustellen, das Komponenten enthält, die in verschiedenen Systemdomänen arbeiten, z. B. Kommunikation/Cyber, Elektrik und Steuerung. Dieser Aufbau verwendet eine Middleware namens InSystemLab (ISL), die eine angemessene Synchronisierung und eine numerische Stabilisierungsmethode bietet, die vollständig mit dem FMI-Standard (Functional Mock-up Interface) für die Co-Simulation konform ist. ISL erleichtert auch die Kombination verschiedener handelsüblicher Computersimulatoren, nämlich EMTP-RV, HYPERSIM, Simulink und OPNet, indem es einen Publisher/Subscriber-Ansatz verfolgt, der in den High Level Architecture (HLA)-Normen für die Mitsimulation enthalten ist. Diese erhöhte Flexibilität ermöglicht die Simulation großer Systeme, die große Bereiche abdecken und detaillierte Modelle für bestimmte Bereiche, z. B. Umspannwerke und Relais mit Kommunikationsprotokollen, enthalten. Die Fähigkeiten des vorgeschlagenen Ansatzes werden anhand eines Referenz-Stromnetzes demonstriert, das modifiziert wurde, um Kommunikationssysteme und Komponentenmodelle aus Simulationen oder direkt von Herstellern hinzuzufügen. Die Vorteile dieses Ansatzes werden hervorgehoben, indem gezeigt wird, wie jeder Simulator zu einer globalen Analyse des Netzes beiträgt, indem er seine eigene Entwicklungsumgebung verwendet und sich auf die Auswirkungen von Cyberangriffen und anderen Störungen auf ein IEC 61850-Modell des Kommunikationsnetzes auf die übrigen Komponenten und auf die Stabilität des Stromnetzes konzentriert.

Index Begriffe - Simulation, intelligentes Netz, Cybersicherheit, Mehrbereichssimulation, Middleware, EMTP, HYPERSIM, RIVERBED MODELER, OPNET, FMI, HLA, ISL, IEC 61850