Περιβάλλον Προσομοίωσης Power-Hardware-In-the-Loop (PHIL)

Η προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο παρέχει τη δυνατότητα σύνδεσης πραγματικών συσκευών ισχύος με ηλεκτρικά δίκτυα που προσομοιώνονται σε κατάλληλο εξοπλισμό. Αυτή η τεχνική συνδυάζει πλεονεκτήματα της προσομοίωσης (ευελιξία, ασφάλεια) και των εργαστηριακών δοκιμών (χρήση της πραγματικής συσκευής) και ονομάζεται Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL- Συσκευή Ισχύος σε Βρόχο). Η PHIL εφαρμογή που έχει αναπτυχθεί στο ΕΜΠ παρέχει ένα ευέλικτο περιβάλλον μελέτης της αλληλεπίδρασης μεταξύ πραγματικών συσκευών διεσπαρμένης παραγωγής και προσομοιούμενων δικτύων. Στον εξομοιωτή πραγματικού χρόνου RTDS® προσομοιώνονται ΣΗΕ που περιλαμβάνουν διάφορες συσκευές όπως γεννήτριες, μετασχηματιστές, εξοπλισμό προστασίας, φορτία, δεισπαρμένη παραγωγή κ.α. και η επίλυση γίνεται με βήμα 50 μsec. Μετατροπέας ηλεκτρονικών ισχύος της εταιρείας Triphase χρησιμοποιείται ως ενισχυτής ισχύος για τη σύνδεση του RTDS με πραγματικές συσκευές ισχύος. Αυτός ο εξοπλισμός παρέχει την δυνατότητα στον χρήστη να σχεδιάσει έναν αλγορίθμο ελέγχου στο Matlab/Simulink και να ελέγχει τον μετατροπέα σε πραγματικό χρόνο.

Στο εργαστήριο πραγματοποιούνται PHIL πειράματα στα οποία πραγματικά φωτοβολταϊκά πλαίσια και φωτοβολταϊκός αντιστροφέας συνδέονται σε προσομοιούμενα δίκτυα διανομής. Ένα πυρανόμετρο παρέχει είσοδο σε προσομοιούμενα φωτοβολταϊκά στο RTDS ώστε να επιτυγχάνονται ρεαλιστικές συνθήκες. Η ένταξη στο PHIL περιβάλλον των υπόλοιπων συσκευών του μικροδικτύου καθώς και του Multi-Agent System βρίσκεται σε εξέλιξη.

Αναφορές

P. Kotsampopoulos, V. Kleftakis, N. Hatziargyriou, “Laboratory Education of Modern Power Systems using PHIL Simulation”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 32, Issue: 5, September 2017.