Объект инфраструктуры: Цифровое моделирование электроэнергетических систем в реальном времени (ЦМЭС)

Real-Time Digital Simulator (RTDS)

Это программно-аппаратный комплекс, предназначенный для численного имитационного моделирования в реальном времени электрических, электромагнитных и электромеханических процессов в заданной виртуальной (численной) модели энергосистемы. Симулятор обеспечивает взаимодействие виртуальной модели с внешним физическим оборудованием посредством аналоговых и дискретных сигналов, а также цифровых интерфейсов (протоколов).

Симулятор RTDS предназначен для выполнения научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ, выполнения инженерных расчетов и проведения испытаний оборудования. Симулятор используется для исследований процессов в традиционных и инновационных электроэнергетических системах постоянного и переменного тока и для проектирования и испытаний устройств, предназначенных для эксплуатации в указанных системах.

Вычислительные ресурсы симулятора RTDS основаны на базе новой платформы NovaCor.

  1.  Программно-аппаратный комплекс RTDS (ПАК) на базе модуля NovaCor с лицензией на 1 ядро:
    • ПАК обеспечивает симуляцию моделирования ЭЭС в реальном времени с шагом расчета не более 30 мкс. Минимальный шаг моделирования составляет не более 2 мкс .
    • ПАК способен моделировать энергосистему в непрерывном режиме в реальном времени в течение как минимум 12 (двенадцати) часов. Оператор имеет возможность вручную вызывать виртуальные коммутации в необходимые моменты времени в процессе моделирования, при этом симулятор должен обеспечивать стабильность выполнения вычислений.
    • ПАК обеспечивает пользователю возможность программирования последовательности проведения моделирования в автоматическом режиме (так называемый «пакетный режим»). Пакетный режим имеет возможность использования вложенных циклов (if, for и while), записывает ключевые результаты в формате ASCII и сохраняет результаты моделирования. Имеется возможность экспорта текстовых и графических результатов симуляции в документы Microsoft® Word™.
    • ПАК выполняет по заданным алгоритмам расчеты электрической сети, содержащей не менее 90 однофазных узлов.
  2. Шкаф для установки оборудования:
    • имеет типоразмер 19";
    • обеспечивает установку и электрическое питание для: до 2 вычислительных модулей Novacor, кассет для установки модулей сетевых интерфейсов, панелей ввода и вывода дискретных сигналов, интерфейсных модулей ввода-вывода;
    • имеет колесные опоры с фиксаторами для легкого перемещения;
    • имеет запираемую на ключ заднюю дверь для доступа к установленному внутри оборудованию;
    • имеет презентабельный внешний вид.
  3. Модуль интерфейса передних панелей (Плата GTFPI):
    • совместим с вычислительным модулем Novacor;
    • имеет не менее 32 выходных и 16 входных дискретных каналов;
    • электрические уровни сигналов дискретных каналов соответствуют стандарту ТТЛ 5В;
    • каждый входной канал имеет возможность определения состояния «сухого контакта»;
    • имеет возможность подключения к панели ввода и вывода низковольтных дискретных сигналов;
    • имеет возможность подключения к панели вывода высоковольтных дискретных сигналов.
  4. Панель ввода и вывода низковольтных дискретных сигналов:
    • совместима с модулем интерфейса передних панелей;
    • располагается с передней (лицевой) стороны шкафа ПАК;
    • имеет 16 каналов дискретных входов и 16 каналов дискретных выходов;
    • имеет гнездовые контакты 4мм для внешних подключений.
  5. Кассета для установки модулей сетевых интерфейсов (GTNET):
    • имеет гнезда для установки не менее 3 модулей сетевых интерфейсов;
    • располагается с передней (лицевой) стороны шкафа ПАК;
    • имеет систему воздушного охлаждения;
    • обеспечивает электрическое питание для устанавливаемых модулей.
  6. Модуль сетевых интерфейсов двухканальный (GTNETx2):
    • обеспечивает взаимодействие  ПАК с внешним оборудованием через сеть Ethernet;
    • имеет 2 независимых канала связи с собственными портами 100/1000 Мбит с разъемами RJ45 и независимыми режимами работы и сетевой конфигурацией;
    • каждый канал имеет собственную карту поддерживаемых протоколов (набор лицензий);
    • имеется возможность расширения списка поддерживаемых сетевых протоколов по лицензии производителя
    • каждый канал имеет базовую функцию  (протокол SKT) для обеспечения приема и передачи 32-битных данных о 300 величинах на частоте 1 кГц или 60 величин на частоте 5 кГц по протоколу TCP/UDP.
  7. Лицензии:
    • Поддержка интерфейса связи МЭК61850-SV – 2 лицензии.
    • Поддержка интерфейса связи МЭК61850-GSE – 1 лицензия.
    • Поддержка интерфейса связи IEEEC37.118-PMU – 1 лицензия.
  1. Программно-аппаратный комплекс симулятор RTDS на платформе NovaCor. Техническое описание, Чебоксары, 2017 г.
  2. Программно-аппаратный симулятор реального времени RTDS. Учебное пособие. Версия RSCAD 4.0. Перевод с английского, Чебоксары, 2015 г.
  3. СТО 56947007- 29.120.70.241-2017 Технические требования к микропроцессорным устройствам РЗА. Стандарт организации. ПАО «ФСК ЕЭС». Дата введения: 28.02.2017 г.
  4. Индивидуальные методики проведения испытаний.
  1. Моделирование энергетические системы различной конфигурации, включающие в себя: - традиционные виды оборудования:
    • воздушные и кабельные линии;
    • электродвигатели и генераторы;
    • силовые и измерительные трансформаторы;
    • РЗА, системы автоматического управления и регулирования; - современные устройства:
    • установки продольной компенсации;
    • полупроводниковые силовые комплексы FACTS, HVDC, SVC;
    • Формировать сигналы для воздействия на вторичное оборудование;
    • Воспринимать сигналы от вторичного оборудования и с учетом этих сигналов изменять конфигурацию модели.
  2. Исследование и проверка устройств релейной защиты и автоматики (РЗА).
  3. Проведение детальных исследований электромагнитных и электромеханических переходных процессов в сетях переменного и постоянного тока.
  4. Исследования процессов при каскадных авариях
  5. Формирование цифровых потоков PMU стандарта C37.118.
  6. Исследование систем распределенных измерений и защиты WAMPAC.
  7. Исследование работы энергосистемы при изменении ее конфигурации.
  8. Формирование результатов моделирования в формате COMTRADE и использование их в других программах.
  9. Проверка и исследования вторичного оборудования:
    • проверка функционирования сложных комплексов РЗА;
    • исследование поведения энергосистем при работе РЗА;
    • разработка новых алгоритмов РЗА;
    • уточнение и верификация уставок, что особенно важно для устройств РЗА со свободно программируемой логикой.
  10. Исследование систем управления:
    • РПН силовых трансформаторов;
    • генераторов электрической энергии;
    • преобразователей вставок постоянного тока (HVDC);
    • тиристорных статических компенсаторов реактивной мощности (SVC);
    • тиристорных коммутаторов устройств последовательной компенсации (TCSC);
    • STATCOM;
  11. Тестирование SCADA систем;
  12. Разработка и проверка новых стратегий управления объектами энергетики.
  13. Моделирование работы систем управления генераторами:
    • регуляторы возбуждения;
    • групповые регуляторы активной и реактивной мощности (ГРАРМ).
  14. Моделирование работы противоаварийной автоматики:
    • автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР);
    • автоматика для предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ);
    • автоматика для ограничения повышения частоты (АОПЧ) и напряжения (АОПН).

Порядок определения стоимости работ определяется исходя из объема в соответствии с договором об оказании услуг.