Будущее электроэнергетики России и отечественные разработки: Уникальные системы и оборудование показали на МФЭС

"Нажми на кнопку - получишь результат" – именно так звучит неофициальный лозунг центра инженерных технологий и моделирования "Экспонента" во время ежегодного Международного форума "Электрические сети", состоявшегося в декабре 2024 года. Будущее электроэнергетики России и отечественные разработки - уникальные системы и оборудование показали на МФЭС.

Как и на многих других выставочно-дискуссионных мероприятиях центра инженерных технологий и моделирования "Экспонента", на МФЭС были продемонстрированы всем присутствующим возможности комплекса полунатурного моделирования (КПМ) РИТМ.

Во время ежегодного форума, посетители могли сами провести эксперимент, нажав на большую красную кнопку, вызывавшую короткое замыкание в цифровой модели энергосистемы, развёрнутой на КПМ РИТМ, пишет runews24.ru.

После этого оставалось только наблюдать, каким образом реальное устройство системы защиты с подстанции, а именно терминал РЗА, подключённое к КПМ РИТМ реагирует на возникшую аварию – система оперативно отключает повреждённые участки сети и восстанавливает её нормальную работу.

Важно, что для этих целей нет необходимости строить тестовую сеть с закупкой дорогостоящего оборудования для проведения натурных испытаний. Для этого существует математическая среда Engee, моделирующая реальные физические объекты для подобных испытаний, и КПМ РИТМ.

Помимо этого, на форму проходила научно-техническая конференция на тему "Релейная защита и автоматизация энергосистем. Совершенствование эксплуатации и перспективы развития". Инженеры "Экспоненты" также были заняты 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. 

Одним из представленных на форуме докладов рассказывал о том, как КПМ РИТМ способствует эффективной разработки и тестированию системы управления СНЭ (системы накопления энергии), примером котором может служить, например, литиевый аккумулятор.

В 2024 году был опубликован ГОСТ, сформулировавший требования к подобного рода системам. В нём подробно описана необходимость и важность этапа натурного тестирования СНЭ. В свою очередь представители “Экспоненты” предложили посмотреть в сторону HIL-тестирования (Hardware-In-the-Loop, оборудование в цепи). HIL приставляет собой такое тестирование, при котором математическая модель испытуемого объекта, например СНЭ, тестируется на специальном стенде, как в случае 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. HIL-тесты с помощью КМП РИТМ показали, что испытательный стенд и среда Engee легко позволяют создавать прототипы алгоритмов управления СНЭ.

Такие прототипы управления способствуют сглаживанию нагрузки на СНЭ и регулированию частоты в автономной дизельной энергосистеме. Помимо этого, были протестированы способы управления СНЭ для повышения её устойчивости и проведена симуляция того самого короткого замыкания с применением и без СНЭ.

Помимо прочего, в отечественной среде Engee была разработана новая модель синхронного генератора с гибкой настройкой замыканий обмоток статора и цепи возбуждения.

Именно эта модель в будущем станет основой для HIL-тестирования защит наших электрогенераторов. Отечественным системам уготовано большое будущее, поскольку немногие серьёзные разработки смогут обойтись без них.