Analiza stabilnosti in točnosti simulacij pri povezovanju simulatorjev v realnem časuDOLENC, JANJA (Avtor) Blažič, Boštjan (Mentor) simulatorsimulacija v realnem časupovezava dveh simulatorjevčasovni zamikvečprocesorske simulacijestabilnost simulacijmočnostna elektronikaMagistrsko delo obravnava algoritme za povezovanje dveh simulatorjev za izvajanje simulacij v realnem času. Simulacije v realnem času izračunavajo sistem tako hitro, da izhodne veličine simulatorja prikazujejo realne razmere v omrežju. To omogoča izmenjavo signalov z zunanjimi napravami in posledično testiranje različnih modulov elektroenergetskih naprav v simulacijah s strojno opremo v zanki. Tovrstne simulacije so vse pogostejše orodje pri reševanju inženirskih problemov. Omogočajo časovno nepotratno, cenovno ugodno, predvsem pa bolj varno, nedestruktivno testiranje naprav v elektroenergetskih sistemih. Testirajo se nizkonapetostni moduli, kot so regulatorji, zaščite, ipd. Testiranje je enostavnejše tudi z vidika potrebe po visokonapetostni opremi. S pomočjo simulacij lahko testiramo taka obratovalna stanja, ki jih v dejanskih omrežjih težko izvedemo. Problem, ki je privedel do analize povezav dveh simulatorjev, je bila simulacija aktivnega filtra oz. več paralelno vezanih aktivnih filtrov v modelu velikega omrežja. Sprva se je simulacije izvajalo le na enem simulatorju, a se je kasneje, zaradi lastnosti posameznega simulatorja, izkazalo, da je primernejša simulacija s kombinacijo dveh simulatorjev. Ob kombinaciji dveh simulatorjev pa so se pojavile težave s stabilnostjo sistema, ki jih je povzročilo povezovalno vezje. Izkazalo se je, da izbira primernega algoritma povezave vpliva na rezultate simulacij. V prvem delu naloge je razložena uporaba simulacij v realnem času in koncept dveh povezav, in sicer povezave z idealnim transformatorjem in povezave z nadzemnim vodom. Prikazani so koncepti izdelave povezave ter implementacija v obravnavan sistem. Dodana sta tudi opisa Nyquistovega in Bode-Nyquistovega stabilnostnega kriterija, ki določata stabilnostni pogoj. Nadalje se osredotočamo na simulacijske modele obeh povezav. Sprva smo obe povezavi modelirali v simulacijskem okolju Simulink, kjer smo se osredotočili na pravilno izvedbo povezave in vplive časovnega zamika v idealnem simulacijskem okolju. Povezavi smo preizkusili na enostavnejšem modelu z enim LC filtrom na bremenski strani, kasneje pa še na zahtevnejšem primeru, kjer so bili na bremenski strani priključeni trije paralelno vezani LC filtri. Po dobljenih rezultatih smo naredili simulacijska modela na simulatorjih RTDS in Typhoon HIL in vse obravnavane primere preizkusili v realnem simulacijskem okolju. Nadalje je opisan postopek izbire najprimernejšega povezovalnega vezja za sistem, ki ga v danem trenutku obravnavamo. Izbira algoritma povezave je prikazana na praktičnem primeru omrežja z dvovaljnim diodnim usmernikom na bremenski strani. V zaključku sledi komentar rezultatov in ugotovitev ter možnosti za nadaljnje izboljšave. Rezultati pričakovano izkazujejo višjo stabilnost povezave z nadzemnim vodom in večjo točnost povezave z idealnim transformatorjem. Izkazalo se je, da na stabilnost in točnost ne vpliva samo pravilna izvedba povezave, ampak je prisotnih mnogo dejavnikov, ki vplivajo na rezultate simulacij, mdr. šum, skaliranje in spremenljiv časovni zamik. Izboljšanje povezave ITM bi bilo možno s spreminjanjem frekvenčne karakteristike z dodatnimi filtri, s katerimi bi dosegli premik nestabilnih točk ali pa filtriranje frekvenčnih komponent okoli nestabilne točke. Medtem ko povezava z nadzemnim vodom pušča odprta vrata predvsem pri optimizaciji same povezave in izboljšanju fizičnih povezav, npr. zamenjavo z optičnimi vlakni.20182018-08-24 11:25:13Magistrsko delo/naloga102382VisID: 43041sl