RT23 | Rahmenkonzept zur Bewertung geografisch verteilter Simulationen elektrischer Systeme

Vor dem Hintergrund der Energiewende und der Ziele zur Erreichung der Netto-Null-Kohlenstoffemissionen gibt es in den letzten Jahren immer mehr umrichtergestützte Ressourcen (IBR) im Strom Energiesysteme . Die Integration dieser sauberen Energiequellen in das bestehende Netz erfordert Simulationen mit höherem Detaillierungsgrad, um Studien zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit elektrischer Systeme durchzuführen. In diesem Szenario besteht eine Möglichkeit zur Bewältigung dieser Herausforderung darin, Ressourcen mit einer anderen Anlage zu teilen und dabei andere Echtzeit-Simulatoren zu nutzen, die nicht unbedingt in geografischer Nähe liegen – unter Verwendung des Konzepts der geografisch verteilten Simulation (GDS). Um eine solche GDS durchzuführen, sind daher Untersuchungen erforderlich, um die Machbarkeit und die Grenzen innerhalb der Simulation selbst hinsichtlich Stabilität und Genauigkeit im Vergleich zur realen Anlage zu bewerten. Diese Arbeit stellt die Entwicklung eines Aufbaus vor, der in der Lage ist, geografisch verteilte Simulationen (GDS) unter Verwendung von zwei OP5707-Echtzeitsimulatoren von OPAL-RT zu emulieren, wobei der Schwerpunkt auf elektrischen Untersuchungen von Hybridsystemen liegt. Der zur Emulation einer GDS entwickelte Aufbau erfolgte unter Verwendung eines Netzwerkemulators, der zwischen den Simulatoren angeschlossen wurde, um die Kommunikationsverzögerung zwischen den beiden Simulatoren zu simulieren, wie sie auftritt, wenn die Simulatoren geografisch weit voneinander entfernt sind. Diese Netzwerkemulation ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die lokale Untersuchung einen miteinander verbundenen Kommunikationskanal korrekt abbilden kann, da der Datenpaketverkehr nichtdeterministisch ist. Die elektrische Stabilität wurde anhand der Schnittstellenalgorithmen (IA) untersucht, die zur Verknüpfung der elektrischen Größen zwischen den Simulatoren verwendet werden, wobei dynamische Phasoren zum Austausch elektrischer Signale zum Einsatz kamen; zudem wurden die Auswirkungen von Latenz und dem Verlust von Datenpaketen in den Simulationen analysiert. Die erzielten Ergebnisse weisen auf die Möglichkeit hin, Untersuchungen mit dem entwickelten Aufbau durchzuführen, zeigen jedoch auch, dass es gewisse Einschränkungen bei der Verwendung von GDS in elektrischen Untersuchungen gibt. Es wurde beobachtet, dass die Verwendung dynamischer Phasoren zum Senden und Empfangen elektrischer Signale weniger von Kommunikationslatenz beeinträchtigt wird als Signale, die im Zeitbereich gesendet werden, und dass die Latenz keinen Einfluss auf die Stabilität der Schnittstellenalgorithmen hat. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieser Aufbau die Möglichkeit von Studien gewährleistet, um die Machbarkeit von GDS zu bewerten und damit die Kapazitäten zur Durchführung elektrischer Studien für die Integration von IBR in das elektrische Energiesysteme zu erhöhen.