200
I.
В
ВЕДЕНИЕ
В настоящее время наблюдается устойчивое развитие
и усложнение современных энергосистем (ЭС): строятся и
вводятся в эксплуатацию новые энергообъекты, идет
реконструкция и модернизация уже используемых в
настоящее время объектов. Возникают новые задачи,
требующие внедрения быстрых и эффективных
инструментов моделирования. Появление новых видов
оборудования (генерирующие установки, топливные
элементы,
устройства
FACTS,
тиристорные
и
транзисторные
преобразователи,
фазоповоротные
устройства,
микропроцессорные
интеллектуальные
электронные устройства (ИЭУ) и др.) требует детальных
исследований его поведения в составе уже существующих
ЭС во всех возможных режимах, как штатных, так и
аварийных.
Применение
цифровых
комплексов
моделирования в темпе процесса, таких как PSCAD и
RTDS, позволяют вывести процессы решения указанных
задач на новый уровень по скорости решения и качеству
получаемых результатов.
II.
П
РИМЕНЕНИЕ СИМУЛЯТОРОВ
PSCAD
И
RTDS
В
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЦЕЛЯХ
Имитационное моделирование применяют в тех
случаях, когда проведение реальных экспериментов над
исследуемым объектом либо невозможно, либо опасно,
либо сложно и дорого. Например, при исследовании
электромагнитных переходных процессов и аварийных
режимов в сети гораздо проще, экономичнее и безопаснее
производить
модельные
эксперименты,
вместо
физических на действующей электроустановке.
В НГТУ им. Р. Е. Алексеева программные комплексы
(ПК) PSCAD и RSCAD используются для подготовки
бакалавров и магистров по направлению 13.03.02
«Электроэнергетика и электротехника» при проведении
лабораторных и практических работ по дисциплинам:
Компьютерное моделирование систем электроснабжения;
Автоматизация систем электроснабжения; Программные
продукты в электроэнергетике; Применение ЭВМ и др.
Достоинствами
имитационного
моделирования
являются:
•
моделирование не требует прерывания текущей
деятельности реального объекта;
•
динамический характер отображения процессов в
моделируемом объекте;
•
использование в качестве средства обучения, как
альтернатива лабораторным стендам;
•
возможность учета большого числа факторов;
•
возможность
проведения
статистических
экспериментов;
•
простота введения модификаций в модель;
•
возможность управлять масштабом времени.
A.
Курсовой проект с использованием PSCAD
Начало работы с комплексами имитационного
моделирования начинается с ознакомления с их
функциональными
возможностями,
библиотеками,
создания базовых моделей, систем электроснабжения,
поиска исходных данных.
Рис. 1 – Пример PSCAD-модели
В НГТУ в рамках дисциплины «Применение ЭВМ»
реализуется курсовой проект по моделированию в ПК
PSCAD. Проект состоит из двух частей.
Первая часть – базовая, посвящена исследованию
электромагнитных переходных процессов в системе
электроснабжения. Она предусматривает:
•
моделирование
первичных
измерительных
преобразователей;
•
эксперименты по аварийным режимам (различные
виды коротких замыканий (КЗ) и обрывы);
•
формирование осциллограмм нормальных и
аварийных значений сигнала;
•
создание
устройства
записи
осциллограмм
(COMTRADE RECORDER);
•
реализация
алгоритма
определения
места
повреждения (ОМП) на ЛЭП по записанным
осциллограммам с помощью программы FastView.
Вторая часть – индивидуальная, посвящается
моделированию в рамках темы научного исследования
магистранта и направлена на реализацию модельных
экспериментов по анализу электрофизических процессов в
энергосистемах, создание логических алгоритмов защиты,
автоматики
и
управления,
анализ
работы
преобразовательной техники, множественный (цикличный)
прогон модели для реализации статистики работы системы
электроснабжения и пр. Список возможных тем очень
обширный, как и возможности ПК PSCAD.
B.
Создание цифровых двойников устройств релейной
защиты
В процессе работы с имитационными моделями
исследователь
получает
возможность
создавать
существующие традиционные алгоритмы устройств
релейной защиты и автоматики (РЗА), а также
реализовывать и апробировать собственные новые
алгоритмы функционирования [1].
