Российским энергетикам – российские системы разработок и тестирования оборудования!
«Нажми на кнопку — получишь результат!» — так можно сформулировать лозунг центра инженерных технологий и моделирования «Экспонента» на ежегодном Международном форуме «Электрические сети» (МФЭС) в декабре 2024 года.
Фото: Экспонента
Как и на многих других выставочно-дискуссионных мероприятиях «Экспонента» и на МФЭС демонстрировала возможности комплекса полунатурного моделирования РИТМ (далее для простоты – КПМ РИТМ).
Engee и РИТМ помогут сэкономить
В этот раз посетителям форума можно было лично провести эксперимент, нажав на красную кнопку, вызвать короткое замыкание в цифровой модели энергосистемы, развернутой на КПМ РИТМ. И далее наблюдать, как реальное устройство защиты с подстанции (в данном случае терминал РЗА), подключенное к КПМ РИТМ, реагирует на возникшую аварию: оперативно производит отключение поврежденных участков сети и восстанавливает ее нормальную работу.
Самое главное, что для этого вовсе не нужно строить тестовую сеть с закупкой дорогостоящего оборудования для проведения, так называемых, натурных испытаний. Для этого и существуют математическая среда Engee, моделирующая реальные физические объекты для подобных испытаний, и КПМ РИТМ.
Но двинемся дальше, а точнее вглубь. В этот раз на форуме по электросетям инженеры «Экспоненты» были заняты и в научно-технической конференции «Релейная защита и автоматизация энергосистем. Совершенствование эксплуатации и перспективы развития», а также в тематических секциях по силовой электронике.
Силовая электроника сейчас тренд: солнечные станции, ветряки и любая другая зеленая генерация не может обойтись без инверторов на базе элементов силовой электроники. Это сложное и «непривычное» для российской генерации оборудование требует тщательной проверки перед установкой в сети.
Ценность цифровой проверки
Один из докладов касался того, как система КПМ РИТМ помогает разрабатывать и тестировать системы управления так называемых СНЭ (системы накопления энергии; вроде литиевых аккумуляторов).
В 2024 году вышел ГОСТ, который сформулировал требования к подобного рода системам. В нём описана необходимость и важность этапа натурного тестирования СНЭ. В свою очередь представители “Экспоненты” предложили посмотреть в сторону HIL-тестирования.
Снова отступление. HIL (hardware-in-the-loop; «оборудование в цепи») – это такое тестирование, при котором цифровая (математическая) модель испытуемого объекта (в данном случае — СНЭ) тестируется как раз на специальном стенде, вроде КПМ РИТМ.
На западе подобные HIL-тесты в реальном времени давно завоевали своё место в работе крупных и малых инженерных бизнесов – от проектировщиков энергосетей до производства самолетов и автомашин. Цифровая модель – не реальный автомобиль или электрическая подстанция, которые стоят недешево. В этом и суть.
Возвращаемся к докладу «Экспоненты». HIL-тесты с помощью КМП РИТМ показали, что испытательный стенд и среда Engee легко позволяют создавать прототипы алгоритмов управления СНЭ.
Имитация КЗ поможет выявить слабые места
Эти прототипы управления помогают сглаживать нагрузку на СНЭ и регулируют частоту в автономной дизельной энергосистеме. Кроме того, были протестированы способы управления СНЭ для повышения её устойчивости. Была и проведена симуляция того самого короткого замыкания с применением и без СНЭ.
Уникальные разработки для электроэнергетики
Кроме этого, в российской среде Engee была разработана новая модель синхронного генератора с гибкой настройкой замыканий обмоток статора и цепи возбуждения.
Эта модель в будущем станет основой для HIL-тестирования защит российских (и не только) электрогенераторов. Так что можно сказать, что российским системам Engee и КПМ РИТМ уготовано большое будущее. Мало какие серьезные разработки обойдутся без них.
