A villamos hálózatok tréningszimulátoros modellezése 62. MEE Vándorgyűlés Siófok, 2015.09.17. Dr. Kovács Attila
NTS: a villamos hálózatok tréningszimulátora GG Főelosztó Elosztó Átviteli Mikro-grid hálózat G M G G M G
Irányítástechnikai struktúra Megfigyelő-/beavatkozó felület SCADA Helyi irányítástechnika Technológia
NTS architektúra SCADA I E C I N T E R F É S Z Irányítás technika Technológia Emuláció Szimuláció
Tanulói felület SCADA Irányítás technika Technológia
Szabványos interfész SCADA Irányítás technikai modell Technológia Protokoll illesztés IEC 870-5/101,104 Adatbázis illesztés
A technológia szimulációja SCADA I E C I N T E R F É S Z Irányítás technika Modellek
Modellezési szempontok Diszpécseri tevékenység Normál Üzemzavari Mit? Követelmények Részletesség, pontosság Fizikai kiterjedés (feszültségszintek, elemszám) Válaszidők, felbontás Hogyan? Megfigyelő- /beavatkozó felület Információtartalma Információk időbeli dinamikája Scope of modelling A szimulátor nem úgy működik, mint a valóság. Csak úgy látszik.
Rendszerirányítás P f AGC Load Flow Tevékenység-modell térkép Rendszerszintű folyamatok Átviteli hálózat kezelése Főelosztóhálózat üzemirányítása Elosztóhálózat üzemirányítása Node breaker Kapcsolási viselkedés Reteszrendszer Kapcsolókészülékek Csomópontkiegyenlítés, potenciál-tér módszer Védelmek, automatikák Termelés, fogyasztás felügyelet Egyedi készülékek
NTS modellezési domének Hálózat folytonos állapotváltozóinak (I, U, P, Q, f) modellezése: Valósidejű (megfigyelő számára) Kvázi-stacioner (villamos tranziensek kizárva) Iteratív numerikus (LF, P-f) Nem iteratív, numerikus-heurisztikus (potenciál módszer) Készülékek(védelmek, automatikák, primer készülékek, reteszek) modellezése: Valósidejű (megfigyelő számára) Diszkrét Topológia modell: A szimulációs algoritmusok játszótere.
Készülékek modellezése Szinkron Sorrendi Hálózat: Kombinációs készülék-függvény O = f i (I, Q) Diszkrét Szimulációs Motor: Készülék függvények ciklikus kalkulációja Információk szétterjesztése, szinkronizációja Szimulációs idő kezelése, időbélyegek generálása Parancs Input 1 2 a 1 2 b 1 2 z BE K I Készülék 1 f 1 () BE KI Készülék 2 f 2 () BE KI Készülék N f n () 1 2 A 1 2 B 1 2 Z Output (Jövő) +Idő +Idő +Idő +Idő +Idő +Idő +Idő +Idő +Idő Output (Jelen) Jelzés
Topológia leírás Kétszintű modell (a modellezési doméneknek megfelelően): Részletes készülékszintű: Primer készülékek, vezeték- és sínszakaszok (teljeskörűen) Hálózati gráf szintű (bus-branch): Nagyimpedanciás ágak (transzform., távvezeték), csomópontok, dinamikusan generálódik Topológia-elemzés: Topológia modell algoritmikus kiterjesztése Alap-algoritmusok (útkeresés, galvanikus terület képzése, feszültség-terület képz.) Kapcsolási viselkedés (földzárlati algoritmus, terhelés szakaszolási algoritmus) Védelmek zárlatérzékelése: Nem analóg, hanem logikai (topológia elemzésre vezethető vissza)
Összegzés A tréning szimuláció az alacsonyabb üzemirányítási szinteken is elengedhetetlen (szélsőséges időjárás, koncentrálódó kezelés, összehangolt katasztrófavédelem, kritikus erőművi üzemeltetés stb.) Itt a diszpécseri tevékenység fókusza az egyedi primer és szekunder készülékek működési részletei felé tolódik el, ezt a modellezésnél figyelembe kell venni. Az Astron Network Training Simulator (NTS): SCADA-független megoldás, szabványos IEC-interfésszel. Rendszerirányítói szint alatt a piacon egyedülálló. Szerteágazó alkalmazási referenciák (átviteli-, elosztóhálózati, atomerőművi, vasúti vontatási hálózati, smart-grid).
Köszönöm a figyelmet! Dr. Kovács Attila nts.astron.hu kovacsa@astron.hu