RT21 | MTDC-HIL-Prüfstand für die „ Tests “ sowie die Validierung neuer Steuerungs- und Schutzfunktionen

Angesichts der zunehmenden Durchdringung des Strommarktes durch erneuerbare Energien und der Notwendigkeit des Energietransports über große Entfernungen sind Multi-Terminal-Gleichstromnetze (MTDC) zu einem entscheidenden Forschungsgebiet für die zukünftige Entwicklung großflächiger Gleichstromnetze geworden. Diese MTDC-Netze stellen mehrere technische Herausforderungen dar: den Schutz des Gleichstromnetzes vor elektrischen Störungen, die Umwandlung der Gleichspannung und die Steuerung des Energieflusses in einem vermaschten System. Die möglichen technischen Lösungen und neuen Technologien zur Bewältigung dieser Probleme müssen durch Echtzeit- und HIL-Simulationen bewertet werden, um die Leistungsfähigkeit der Systeme nachzuweisen. Vor diesem Hintergrund wird am Supergrid Institute ein MTDC-HIL-Prüfstand entwickelt, um vorgeschlagene Regelungs- und Schutzlösungen zu testen und zu validieren. In dieser HIL-Anordnung werden mehrere Raspberry Pis eingesetzt, um die verschiedenen IEDs des Systems in Echtzeit zu simulieren: Schutzrelais, Stationsüberwachungsgeräte, Gleichstromnetzsteuerung. Diese IEDs kommunizieren untereinander und mit dem elektrischen Modell über das Kommunikationsprotokoll IEC 61850. Als elektrisches Referenzmodell dient ein Gleichstromnetz mit vier Anschlüssen, das mit „ HYPERSIM “ modelliert wurde und in Echtzeit auf einem OP5700-Simulator läuft. Das Modell „ HYPERSIM “ nutzt eine grafische Benutzeroberfläche (GUI), die in Python programmiert wurde und die von HYPERSIM bereitgestellte Python-API verwendet. Über diese Schnittstelle kann der Benutzer mit dem elektrischen System interagieren: Er kann eine Startsequenz auslösen, um das Gleichstromnetz anzuschließen, oder einen Fehler simulieren, um die implementierte Schutzstrategie zu testen.