Retour au centre de ressources
RT20 | HYPERSIM: Co-simulation de systèmes cyber-physiques d'Énergie s dans le cadre du programme de numérisation des postes électriques d'Hydro-Québec basé sur la norme CEI 61850
Vidéo
2020-06-18
| Cette présentation porte sur l’utilisation d’ HYPERSIM pour la co-simulation de systèmes cyber-physiques Énergie dans le cadre de la numérisation des postes de transport selon la norme CEI 61850 et de la pérennisation des plans d’actions correctives (RAS). L’objectif est d’analyser simultanément les interactions entre les domaines de l’électricité, des télécommunications et de la cybersécurité pour mener une série d’études approfondies. Ce projet d’innovation mené à l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) soutient la vision d’Hydro-Québec TransÉnergie en matière de convergence des systèmes et de développement d’ automatisation s, notamment en ce qui concerne la simulation et les études de performance globales. Il est piloté en interne par les équipes chargées de l’ automatisation (modèles, algorithmes et matériel IEC 61850, ainsi que vision convergente), des télécommunications (architecture), de la cybersécurité et des études de systèmes. HYPERSIM est au cœur de l’ plateforme de co-simulation. Il est utilisé pour simuler le comportement en temps réel du réseau électrique dans divers scénarios d’analyse dans le domaine temporel, générer et recevoir des signaux IEC 61850 en intégrant des modèles de données conformes à la norme, et garantir la connexion des équipements d’ automatisation s dans le cadre de l’ Simulation HIL (HIL). La mise en place de l’analyse de l’ensemble du système de co-simulation lors de la première étape du projet, qui portait sur le rejet de production et le délestage à distance (RAS), a posé un certain nombre de défis techniques. Parmi ceux-ci figuraient : (1) la construction du modèle d’ HYPERSIM , en particulier la conception ou l’adaptation de modèles détaillés tout en garantissant des performances en temps réel, conformément à la norme CEI 61850 ; (2) la mise en place de modèles et d’outils permettant de simuler l’infrastructure de télécommunications en mode « événement discret » dans le domaine temporel pour les équipements LAN et WAN ; et (3) la création de modèles numériques des algorithmes et leur interconnexion en HIL (Hard-in-Loop) via l’intégration de leurs fichiers SCL conformes à la norme CEI 61850 dans l’ HYPERSIM et dans le système de télécommunications. Les résultats nous ont permis d’étudier des scénarios de rejet de production et de délestage à distance dans un réseau électrique à grande échelle à l’aide d’une machine à 16 cœurs. Les comportements de tension et de fréquence correspondaient aux paramètres attendus. Les perturbations dans le domaine des télécommunications ont pu être analysées sur le réseau électrique et sur les RAS. Les étapes en cours et à venir comprennent l’extension à d’autres fonctions des RAS et l’ajout de modules supplémentaires pour le délestage en HIL, ainsi que l’amélioration de l’intégration des modèles de données CEI 61850 dans les simulateurs. Les avantages attendus de ce projet pour Hydro-Québec TransÉnergie sont les suivants : • Analyse des perturbations des télécommunications liées à la cybersécurité et, par conséquent, avantage stratégique lié à la prévention des intrusions dans les RAS numérisés • Détection en amont des problèmes de conception • Réduction du temps de déploiement des RAS (rejet de production et délestage à distance) grâce à des tests exhaustifs • Assistance au processus de conception architecturale et aux preuves de concept pour tous les éléments des phases de convergence des systèmes et de développement de l’ automatisation • Nouveaux moyens d’optimisation complète du réseau électrique offrant une analyse simultanée et des tests exhaustifs |