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RT23 | 地理分布式实时协同仿真 ,用于支持巴西互联电力系统的运行

演示、硬件在环(HIL)、电力系统

2023-11-15

RT23 | 地理分布式实时协同仿真 ,用于支持巴西互联电力系统的运行

近年来,用于实时运行和整合多个电力网络站点仿真器 的替代方案迅速增多。这主要源于以下几个驱动因素:(1) 在不同领域中对大型电力系统进行建模;(2) 在同一仿真 框架内对发电、输电和配电 网络进行建模;(3) 基于电力电子技术的设备和可再生能源渗透率的不断提高。 从这个意义上讲,旨在应用于电力系统的协作式实时仿真 ,已在分布式发电、可再生能源以及“智能电网”或“微电网”性能评估的研究中不断扩展。该技术结合了地理上分散的仿真器 ,其主要重点在于共享建模资源、对相关系统进行差异化数学表示,以及对复杂大型系统进行仿真 。 鉴于ONS直流输电系统仿真器(SSCC)团队在改进位于同一实验室内的RTDS与Opal-RT平台之间协同仿真 接口方面取得的成功成果,以及向集成远程基础设施方向的发展,ONS一直在探索与巴西各仿真 中心(尤其是那些在地理上更接近ONS位于里约热内卢大都市区设施的中心)进行集成的替代方案。 因此,本研究探讨了正在应用的基础设施解决方案,旨在将 SSCC-ONS 的 Opal-RT仿真器 与里约热内卢联邦大学(UFRJ)的替代能源实验室(LAFAE)整合,构建一个地理上分布式的实时协同仿真 体系。 ONS 与 LAFAE 达成的技术合作协议旨在实施其设施之间远程协同仿真 所需的基础设施,其中包括根据可用通信信道的特性分析将采用的电气组件接口类型等步骤。 因此,在第一阶段,评估了两种方案:第一种方案考虑使用具有确定性延迟时间的专用网络,第二种方案则对应于使用共享网络(以太网)。 当前工作阶段包括梳理符合使用条件的数据通信基础设施解决方案,并研究在仿真器 之间采用基于拓扑解耦的电气接口的可能性,该解耦通过具有延迟的网络组件实现,具体而言,即采用足够长的传输线路来补偿专用信道和/或共享网络上数据流量相关的延迟。 尽管采用专用通信信道是由于数据传输中延迟时间具有确定性而成为最稳健的解决方案,但其面临诸多困难,包括本地服务提供商的可用性问题以及签约成本等。然而,研究表明该方案非常适用于位于同一设施内的不同仿真器 ,甚至可以采用基于瞬时幅值的传统EMT建模方法。 另一方面,采用以太网类型的共享网络意味着需要将延迟时间视为随机特征,因此可能需要使用具有频带选择功能的电气接口,并集成用于处理网络阻塞的算法。 从这个意义上说,本研究通过采用替代现场测试的工具对这些时间进行了测量,并呈现了相关结果,旨在确定在SSCC-ONS与LAFAE-UFRJ设施完成集成工作后应实施的电气接口模型。

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