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Korea Electrotechnology Research Institute beschleunigte Steuerung und Analyse eines netzgekoppelten Stromumwandlungssystems
Hybrides Echtzeit-Testmodell ermöglicht groß angelegte Energiesystemanalyse in kurzer Zeit
„Wir haben eine Echtzeit-Simulationsumgebung für die Entwicklung intelligenter Verteilungssysteme sowie deren technische und wirtschaftliche Bewertung erstellt. „Durch die Hybridsimulation mit MATLAB [und] Simulink konnten wir groß angelegte Stromnetzanalysen durchführen.“
Wichtigste Ergebnisse
- MATLAB und Simulink unterstützten die Entwicklung von Rapid Prototyping für Steuerungen, HIL- und Power-HIL-Systemen zum Aufbau eines netzgekoppelten Stromrichters und einer Echtzeit-Testumgebung
- Simscape Electrical beschleunigte die Entwicklung eines hybriden Simulationsmodells und reduzierte die Entwicklungszeit von über 22 Minuten auf weniger als 22 Sekunden
- Die Echtzeitsimulation gewährleistete die Sicherheit des Teams und verkürzte gleichzeitig die Gesamtentwicklungszeit
Das Korea Electrotechnology Research Institute (KERI) ist eine führende Forschungseinrichtung, die Innovationen in der Elektrotechnik vorantreibt. Der Schwerpunkt des Instituts liegt auf der Verbesserung der Echtzeit-Testfunktionen für Grid-Technologie. Das KERI-Team verwendete echte Hardware mit MATLAB® und Simulink®, um Steuerungsalgorithmen für große Energieversorgungssysteme in einem hybriden Microgrid zu entwickeln und zu testen.
Mithilfe eines Hardware-in-the-Loop-Setups (HIL) testete KERI die Auswirkungen intelligenter Wechselrichter auf das Netz. Reale Wechselrichter mit intelligentem Controller wurden an ein in Echtzeit simuliertes Netz angeschlossen und ein HIL-Aufbau für Energiesysteme (Power-HIL) wurde zum Testen mehrerer netzbildender Wechselrichter verwendet. Das Netz wurde in einem Echtzeitsimulator mit realer Hardware für das Leistungskompensationsgerät und das Betriebssystem modelliert, einschließlich vier bis fünf echter Controller für jede Seite. Das Team quantifizierte die Energieeinsparungen und die gesamte Blindleistungskompensation.
Das KERI-Team verwendete Simscape Electrical™, um ein Hybridmodell zur Durchführung einer Phasor- und elektromagnetischen Transientensimulation (EMT) für Netze zu erstellen. Zunächst wurde ein System aus 29 Bussen, einschließlich Synchrongeneratoren, im Phasorbereich simuliert. Anschließend führte das Team eine EMT-Simulation für Leistungselektronikgeräte durch, die Schaltdynamik erforderten, und nutzte dabei die Methode der Phasorsimulation, um die Simulationsgeschwindigkeit für den Rest zu verbessern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass KERI einen netzgekoppelten Stromrichter und ein hybrides Echtzeit-Testmodell entwickelt hat, um in kurzer Zeit groß angelegte Energiesystemanalysen durchführen zu können.
