Адрес для переписки: Новаш Иван Владимирович – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65/2, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 292-71-93 EiE@bntu.by
Address for correspondence: Novash Ivan V. – Belаrusian National Technical University, 65/2 Nezavisimosty Ave., 220013, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 292-71-93 EiE@bntu.by
Рассмотрены методы моделирования режимов энергосистем и испытания устройств релейной защиты с помощью комплексов моделирования в реальном времени и с помощью компьютерных программных комплексов, позволяющих выполнять моделирование в режиме условного масштаба времени. Информационные входные сигналы защиты при моделировании в режиме условного модельного времени получаются в ходе вычислительного эксперимента, а испытания устройств защиты проводятся с помощью аппаратно-программных испытательных комплексов с использованием расчетных входных сигналов. Исследование устойчивости энергосистемы при изменении режимов генерирующего и потребляющего электрооборудования, состояния устройств релейной защиты требует проведения испытаний с помощью цифровых симуляторов в режиме замкнутого контура. При этом должны быть определены (смоделированы) обратные связи между функционирующей в режиме реального времени моделью энергосистемы и внешними устройствами или их моделями. Выполнено моделирование в режиме реального времени и проведен анализ мирового опыта использования цифровых симуляторов энергосистемы для моделирования в реальном времени (RTDS-симулятор). Приведены примеры использования комплексов RTDS зарубежными энергокомпаниями для проверки систем релейной защиты и управления, тестирования взаимодействия различного оборудования и устройств автоматического регулирования, анализа кибербезопасности и оценки функционирования энергосистем при различных сценариях протекания чрезвычайных ситуаций. Представлены количественные данные по распространению RTDS в различных странах мира и России. Отмечается, что ведущие энергетические вузы России используют симуляторы реального времени не только для решения научно-технических задач, но и для проведения учебных и лабораторных занятий по моделированию электрических сетей и противоаварийной автоматики со студентами и аспирантами. Для проверки работоспособности устройств релейной защиты без учета реакции энергосистемы испытания могут проводиться в режиме разомкнутого контура с использованием аппаратно-программных испытательных комплексов. Предложены способы испытания релейных защит и их моделей в режиме разомкнутого контура.
The methods of modelling of power system modes and of testing of relay protection devices with the aid the simulation complexes in real time and with the help of computer software systems that enables the simulation of virtual time scale are considered. Information input protection signals in the simulation of the virtual model time are being obtained in the computational experiment, whereas the tests of protective devices are carried out with the help of hardware and software test systems with the use of estimated input signals. Study of power system stability when modes of generating and consuming electrical equipment and conditions of devices of relay protection are being changed requires testing with the use of digital simulators in a mode of a closed loop. Herewith feedbacks between a model of the power system operating in a real time and external devices or their models must be determined (modelled). Modelling in real time and the analysis of international experience in the use of digital simulation power systems for real-time simulation (RTDS simulator) have been fulfilled. Examples are given of the use of RTDS systems by foreign energy companies to test relay protection systems and control, to test the equipment and devices of automatic control, analysis of cyber security and evaluation of the operation of energy systems under different scenarios of occurrence of emergency situations. Some quantitative data on the distribution of RTDS in different countries and Russia are presented. It is noted that the leading energy universities of Russia use the real-time simulation not only to solve scientific and technical problems, but also to conduct training and laboratory classes on modelling of electric networks and anti-emergency automatic equipment with the students. In order to check serviceability of devices of relay protection without taking into account the reaction of the power system tests can be performed in an open loop mode with the use of hardware and software test systems. Testing methods for relay protection and their models in open-loop mode have been proposed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.