HYPERSIM est une plateforme modélisation et de simulation haut de gamme destinée à ceux qui gèrent et soutiennent des réseaux électriques à grande échelle nécessitant une surveillance, une mise au point et une maintenance constantes et rigoureuses.
Nous avons discuté avec Shijia Li, Team Lead-Protection and Smart Grid chez OPAL-RT, des efforts déployés par son département pour développer la bibliothèque de relais de protection d'HYPERSIM. Shijia a pris quelques instants de sa journée pour nous parler de cette amélioration des fonctionnalités d'HYPERSIM.
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INTERVIEWER [IV]: "Alors, [...] merci de nous avoir parlé, Shijia ! Yous m'avez dit que ces objets de la protection sont une sorte d'amélioration du flux de travail pour ceux qui travaillent à la protection ? d'amélioration du flux de travail pour ceux qui travaillent dans le domaine de la protection ?"
Shijia Li [SL]: "Oui, à tel point qu'ils sont assez universels. Il s'agit d'une libliothèque de composants préfabriquésou blocs, pour a modélisation/simulation plateforme comme HYPERSIM. Il s'agit généralement de de traitement du signal des modules de traitement des signaux, ainsi que des fonctions et des opérations logiques contrôlées par les mathématiques. Ils sont normalement installés dans des sous-stations ou autres."
IV : "Quels sont Quels sont les exemples exemples d'éléments de la bibliothèque des relais de protection dans HYPERSIM?"
SL : "Nous ne faisons que commencer, mais pour l'instant, nous avons les éléments suivants : protection contre les surintensités, relais de sous- ou sur-fréquence, relais de sous- ou sur-tension, protection contre la distance (mesurée en impédance), différentiel de transformateur (qui mesure le courant des deux côtés) et perte de la tension d'excitation pour le générateur.Ces modèles représentent les fonctions génériques d'un système d'alimentation électrique. Ces modèles représentent les fonctions génériques des relais de protection installés dans les sous-stations. Et nous prévoyons d'autres modèles à venir".
IV : "Est-ce que quelqu'un en général... saurait lequel de ces éléments utiliser dans une situation donnée, ou est-ce que c'est automatisé ?"
"Il s'agit d'un sujet extrêmement complexe, qui pourrait faire l'objet d'un livre. Mais dans un système de distribution, disons d'environ 10 kV, avec des lignes de distribution allant vers les utilisateurs, nous aurions tendance à utiliser une protection contre les surintensités et des réenclencheurs. Mais disons, par exemple, qu'à un niveau de transmission de 500 kV, nous utiliserions une protection de distance et une protection différentielle de ligne. Ce sont donc des fonctions différentes que nous utilisons dans des situations différentes".
"Mais ee plus, il y a des considérations sur le type d'équipement nécessitant une protection et la manière dont il est la criticité de l'équipement - et la quantité d'énergie qu'il l'équipement lui-même est un facteur important pour déterminer commentquand et ce que nous protégeons. Comme je l'ai dit, il s'agit d'un sujet assez complexe, et je simplifie à l'extrême pour vous donner une réponse brève.."
IV: "Wuel serait l'intérêt d'utiliser un simulateur en temps réel pour réaliser des études de protection ?protection ?"
SL : "Tout d'abord, il n'y a pas de moyen pratique de tester en situation réelle, car cela pourrait entraîner une interruption de service. Lorsqu'on utilise un simulateur en temps réel pour tester les relais avec un comportement et des scénarios réalistes, tous les équipements de relais "pensent" qu'ils sont câblés à la chose réelle ; c'est pourquoi nous l'appelons un simulateur en temps réel. simulateur C'est pourquoi nous l'appelons un simulateur en temps réel, car l'équipement de relais se comporte et réagit comme il le ferait dans des situations réelles. C'est pourquoi nous l'appelons un simulateur en temps réel, car l'équipement de relais se comporte et réagit comme il le ferait dans des situations réelles.proche de réaliste avec peu réaliste avec peu de risques. Je pense que les coûts réels de ces événements peuvent être perdus pour les gens, mais cela peut facilement coûter des millions de dollars par heure si une grande ville comme Montréal, par exemple, est privée d'électricité pendant un certain temps".
"À ce stade [2018], les simulateurs en temps réel sont une technologie mature, et nous les utilisons largement pour les calculs dans les tests hors ligne. Mais nous allons maintenant un peu plus loin. La méthode de test conventionnelle consiste simplement à effectuer des calculs dans un logiciel ou à connecter un générateur de signaux à l'appareil testé, ce qui permet d'effectuer des tests unitaires pour voir si le relais fonctionnera à certains seuils. Mais cela ne permet pas de tester quoi que ce soit de manière plus contextuelle. Ce que nous faisons le plus souvent aujourd'hui, c'est de générer une gamme de tests plus réalistes. plus réalistes plus réalistes en temps réel, et cette approche est donc plus fidèle à ce qui se passe réellement dans la vie réelle".
"Ce que nous faisons maintenant est appelé test basé sur un modèle ou test basé sur un système - c'est comme la prochaine vague. Avec la combinaison du simulateur en temps réel et des composants matériels virtuels et réels, il s'agit d'un niveau de test amélioré".
Note de la rédaction :
Pour une vidéo qui examine les tests de type relais à distance, ainsi que les stratégies d'automatisation des tests itératifs avec des feuilles de calcul Excel, veuillez consulter ce clip vidéo.
IV : "Quel serait l'avantagenttion d'une bibliothèque virtuelle de relaisaux utilisateurs ?"
SL : "De cette manière, nous pouvons simuler différentes parties du système de protection et intégrer des dispositifs matériels réelsSimulation HIL ou HIL). Il est donc plus facile de tester des scénarios complexes impliquant de nombreux relais et le virtuel. Plusieurs types d'études sur les réseaux électriques ne nécessitent pas de relais réels. La précision du virtuel est suffisante pour la première étape de la preuve de concept. Les utilisateurs n'ont pas besoin d'acheter les relais, ni de les installer (ce qui permet d'éviter les problèmes de configuration ou de connectivité)...."
"Il existe également différentes couches de modélisation et de simulation que nous pouvons examiner. Lorsque nous simulons un système électrique, il s'agit principalement de l'équipement primaire. Mais nous pouvons également simuler la couche de contrôle de la protection, qui est l'équipement secondaire, et qui n'est pas soumis à une tension ou à un courant très élevé. Il existe également diverses communications entre les couches. L'utilisation d'un simulateur en temps réel et de dispositifs virtuels permet donc de tester un système plus complet, de manière plus approfondie et plus précise, et de remplacer le réel par le virtuel lorsque les circonstances le permettent.
IV : "Pouvez-vous me parler de quelques autres grandes caractéristiquess disponibles pour les études de protection dans HYPERSIM ?"
SL : "Nous pouvons automatiser les tests pour tester des schémas de protection complexes à l'aide de TestView et en combinant des relais virtuels et des dispositifs réels, comme nous l'avons déjà mentionné. Nous pouvons automatiser des séquences pour des types d'équipements de protection spécifiques, tels que la protection de distance. Nous pouvons également utiliser des fonctionnalités de test avancées pour les protocoles de communication. Par exemple, nous avons développé ce que nous appelons la manipulation de l'intégrité des données pour la norme CEI 61850-9-2, qui permet à l'utilisateur de tester la robustesse du système de protection en cas de problèmes avec le réseau Ethernet ou même en cas de cyberattaque. Une autre caractéristique est la compatibilité avec MATLAB/Simulink ou d'autres codes externes, de sorte qu'un utilisateur ayant déjà programmé des algorithmes de protection dans un autre outil peut les importer dans HYPERSIM. Il existe de nombreuses façons d'utiliser ces fonctions pour économiser du temps et de la main-d'œuvre".
IV : "Ces utilisateurs utilisateur construitd son propre bloc de protection basé sur notre bibliothèques'il le souhaitait?"
SL : "Ouiabsolument. Nousouons fournir le code source s'ils le souhaitent. Ainsi a l'utilisateur peut gagner beaucoup de temps enlde la leur propre bibliothèqueraireà partir d'un bloc existant, ils peuvent ajouter des existants, ils peuvent ajouter des fonctionnalités dans la mesure où ils le souhaitent.."
IV : "Je voudrais vous remercier d'avoir pris le temps de nous parler, Shijia !".
SL : "Ce fut un plaisir."
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Pour en savoir plus sur nos solutions, consultez la page web d'OPAL-RT sur les systèmes de protection : opal-rt.com/protection-system-overview
À propos de la personne interrogée
Shijia Li a obtenu une licence de l'Université de Zhejiang (Chine) en 2012 et une maîtrise de l'Université McGill (Canada) en 2015, toutes deux dans le domaine de l'ingénierie de l'énergie. Elle a rejoint OPAL-RT en mars 2015, où son travail se concentre sur la modélisation des systèmes électriques et les applications de simulation en temps réel avec les relais de protection et les PMU. Shijia est activement impliquée dans le développement de solutions techniques et la fourniture de formations avancées pour aider les utilisateurs à mieux utiliser les techniques de simulation en temps réel pour explorer les dernières technologies P&C/smart grid. Actuellement, Shijia dirige l'équipe Protection et Smart Grid au sein de la division Application, eXpertise et Simulation électrique d'OPAL-RT.