Symulator stacji i sieci elektroenergetycznej

Zespół
dr inż. Andrzej Włóczyk

Istota wynalazku

Wynalazek stanowi symulator stacji i sieci elektroenergetycznej przeznaczony do badania układów automatyki stacji na etapie konstrukcji, prefabrykacji modułów i badań powykonawczych oraz kształcenia obsługi układów automatyki stacji.

Symulator według wynalazku pozwala na odtworzenie rzeczywistych parametrów sieci elektroenergetycznej zawierającej układ automatyki sieci, co umożliwia prowadzenie kompleksowych badań w warunkach laboratoryjnych tego układu oraz kształcenie obsługi stacji i sieci. Przygotowanie i skonfigurowanie modelu matematycznego sieci nie jest czasochłonne i odbywa się każdorazowo z wykorzystaniem znanych i dostępnych baz danych urządzeń występujących w sieci.

Sprzęgnięcie generatora rzeczywistych przebiegów analogowych prądów i napięć w sieci elektroenergetycznej z układem automatyki stacji jest proste i wymaga jedynie wprowadzenia danych o obwodach wejściowych układu automatyki sieci. Symulator jest łatwy w przystosowaniu do konkretnej stacji i sieci elektroenergetycznej, dzięki możliwości implementowania dowolnej liczby modeli wyłączników, odłączników i przełączników zaczepów.

Całość stanowią połączone ze sobą bloki funkcyjne:
1. Generatora sygnałów analogowych składającego się modelu cyfrowego sieci i przetworników cyfrowo-analogowych sterujących wzmacniacze sygnałów napięciowych i prądowych, model cyfrowy uwzględnia bieżący stan sieci uzależniony od działania układu automatyki,
2. Układu automatyki stacji, który może stanowić badany układ,
3. Model łączników elektroenergetycznych i przełączników zaczepów transformatorów.

Korzyści

Wykorzystanie symulatora stacji i sieci elektroenergetycznej jako wysoko zaawansowanego urządzenia diagnostycznego umożliwi przeprowadzenie testów funkcjonalnych w pełnym zakresie rozbudowanych układów stanowiących system. Aktualnie stosowane urządzenia testujące pozwalają na kontrolę poprawności działania wybranych urządzeń. Istotne są również możliwości testowania z uwzględnieniem możliwych uszkodzeń sterowanych i nadzorowanych urządzeń, takich jak: wyłączniki, linie elektroenergetyczne, transformatory.

Kolejnym, ważnym obszarem zastosowania jest możliwość zbudowania modelu dowolnej sieci elektroenergetycznej, wyposażonej w klasyczne urządzenia automatyki elektroenergetycznej, do szkolenia obsługi. Jest to ważne ze względu na koszty i bezpieczeństwo. Zastosowanie rozwiązania przyczyni się do zwiększenia niezawodności, eliminuje konieczność zastosowania pracującego rzeczywistego układu, od którego wymagane są ciągłość i niezawodność.

Potencjał komercjalizacji

Symulator stacji i sieci elektroenergetycznej powinien zostać wdrożony jako system diagnostyczny u producentów systemów automatyki elektroenergetycznej lub do diagnostyki budowanych i konfigurowanych układów. Zaproponowane rozwiązania pozwalają na szybkie przystosowanie symulatora do realizowanego systemu automatyki.

Symulator jako narzędzie do szkolenia obsługi powinien być wdrożony w przedsiębiorstwach zajmujących się dystrybucją energii elektrycznej lub w dużych zakładach przemysłowych, w których stosuje się rozbudowane układy zasilania energią elektryczną. Jego efektem będzie zwiększenie ciągłości i niezawodności zasilania.