Un sistema que simula una falla en el sistema de energía más rápido que el creado en tiempo real

La estructura del DSS desarrollado. Fuente: Universidad Politécnica de Tomsk

Los científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk han creado un sistema de apoyo a la decisión (DSS) para deshacerse del personal de los sistemas de energía (EPS). El sistema permite a los despachadores probar rápidamente sus actividades en el campo de la gestión de EPS, controlar y evaluar sus consecuencias utilizando un simulador digital en un régimen más rápido que en tiempo real.

Se publicó un artículo dedicado al trabajo científico en Transacciones IEEE en sistemas de energía Journal, una de las revistas revisadas por pares más importantes en las industrias de energía, tecnología energética, eléctrica y electrónica.

“El EPS es una especie de organismo vivo en el que se producen cambios permanentes y constantes. Para que este organismo funcione correctamente y sin fallas, debe ser controlado. Esta tarea extremadamente complicada la realizan los despachadores. , las acciones incorrectas o demoradas por parte del despachador pueden agravar la emergencia, dice Alexei Suvorov, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energía de TPU, uno de los autores del artículo.

Añade que DSS es una continuación del trabajo de investigación sobre un sistema multiprocesador para la simulación de EPS en tiempo real. Con este fin, un equipo de investigación formado por jóvenes científicos del Laboratorio de Investigación de TPU para la Simulación de Redes Eléctricas, incluidos Mikhail Andreyev, Nikolai Ruban, Alexei Suvorov y Ruslan Ufa, recibió el Premio del Gobierno de la Federación de Rusia a la ciencia y la tecnología para jóvenes científicos. Un completo sistema de simulación le permite obtener una gran cantidad de información sobre el funcionamiento de EPS. Los datos se almacenan en el servidor. El DSS maneja estos datos.

“DSS se basa en un enfoque híbrido para la simulación de EPS que fue desarrollado por Alexander Gusev, profesor de la División de TPU de Energía e Ingeniería Eléctrica. Su núcleo es combinar las técnicas de simulación existentes (analógicas, físicas y digitales) y utilizar las mejores propiedades y capacidades de cada técnica. Utilizando DSS, se realiza una simulación metódicamente precisa en EPS en tiempo real de cualquier escala y complejidad. El sistema es en realidad una alternativa al EPS real, su simulador digital. Además, gracias a las propiedades del enfoque híbrido, la posibilidad de simular más rápido de lo implementado en tiempo real. Sobre la base de la base de componentes actual, fue posible acelerar cinco veces. Esto le permite al operador probar varios escenarios de caso, seleccionar el más efectivo para ajustar el estado del régimen, y solo entonces operar en un EPS real, reduciendo el posible impacto negativo de sus acciones ”- explica el científico.

Todos los componentes del sistema, incluido el software especial, se desarrollan en TPU. La eficacia del sistema se probó en el EPS real de la región de Tomsk.

“DSS trabaja con EPS al mismo tiempo y recopila datos del Operational Information Complex (OIC). El OIC monitorea el estado del EPS, recopila datos de voltaje y energía y controla el funcionamiento del sistema. Para probar el sistema, creamos un emulador especial que simula el OIC. El emulador se utilizó para simular la situación de emergencia visible para el despachador y el sistema. DSS incluye todos los algoritmos y escenarios de casos requeridos. Dependiendo de la situación, DSS procesa la información entrante y sugiere patrones basados ​​en la dirección. simulación, el despachador tiene más tiempo para comprobar y elegir el mejor patrón ”, explica Aleksey Suvorov.

La eficacia del sistema también se probó experimentalmente junto con científicos de los Institutos de Tecnología de la India (Roorkee).


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Más información:
Nikolay Ruban et al., Sistema de apoyo a la toma de decisiones en el campo del software y hardware para operadores de sistemas de energía, Transacciones IEEE en sistemas de energía (2021). DOI: 10.1109 / TPWRS.2021.3063511

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