Static Var Compensator Design 및 Testing에 대한 Digital Twin Technology를 활용한 이점

Power Systems의 Digital Twin Technology에 대한 이해

디지털 트윈 기술은 설계, 테스트 및 복잡한 전기 시스템의 작동에 대한 변형 접근 방식으로 나타났습니다. 정적 Var Compensators (SVCs) - 전압을 조절하고 전송 네트워크의 전력 품질을 향상시키기 위해 사용되는 주요 장치 - 디지털 트윈은 물리적 하드웨어와 가상 시뮬레이션 사이의 간격을 브릿지하는 방법을 제공합니다. 디지털 트윈은 정적 3D 모델뿐만 아니라 센서, 과거 데이터, 과거 데이터, 실시간 테스트 및 디지털 방식으로 구현하는 동적 데이터 구동 복제가 아닙니다. 이 디지털 트윈은 디지털 트윈의 디지털 트윈은 디지털 트윈의 디지털 방식으로 구현 및 디지털 방식으로 구현을 탐구합니다. 이 디지털 트윈은 디지털 트윈의 디지털 트윈의 디지털 방식으로 구현 및 디지털 방식으로 구현을 탐구합니다.

디지털 트윈은 무엇입니까?

디지털 트윈은 물리적 자산, 프로세스, 또는 시스템의 가상 표현으로 수명주기와 행동을 미러링합니다. SVC의 경우 디지털 트윈은 전기, 열 및 제어 시스템 모델을 통합하여 전압 변압기, 현재 변압기 및 사이리스터 발포 각도와 같은 현장 센서의 데이터와 함께 통합합니다. 모델은 일반적으로 MATLAB / Simulink, PSCAD 또는 ANSYS 또는 Siemens와 같은 다양한 물리적 시뮬레이션 플랫폼을 사용하여 내장되어 있으며, 기존의 디지털 트윈 소프트웨어를 지속적으로 모니터링하고, 디지털 트윈은 디지털 트윈의 디지털 모니터링을 가능하게하는 데있어서 디지털 트윈은 기존의 디지털 모니터링을 가능하게하는 데 필요한 디지털 트윈 시스템입니다.

SVC 디지털 트윈의 핵심 구성 요소는 다음과 같습니다.

전기모델 는 티리스터 제어 원자로(TCR), 티리스터 전환 커패시터(TSC), 고조파 필터를 나타냅니다.
제어시스템모델 전압 조절기, 게이트 펄스 생성 및 보호 논리에 대한
열전형의 압력에 따라 접합 온도를 예측하기 위해, 압력의 압력과 냉각 시스템의 정상적인 모델].
Data Integration layer는 SCADA 또는 Local Controllers의 실시간 측정을 유도합니다.

SVC Design의 주요 장점

높은-Fidelity Simulation을 통해 향상된 정확도

SVC는 분석 계산과 오프라인 시뮬레이션에 의존합니다. 즉, 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥타이의 넥

Significant 비용 절감

SVCs의 물리적 프로토 타입은 비싸다 — 단일 100 MVAr SVC는 천체 밸브, 커패시터, 원자로 및 고전압 스위퍼에서 수백만 달러를 비용 절감 할 수 있습니다. 디지털 트윈은 엔지니어가 여러 디자인 침전을 실제로 테스트 할 수 있도록 허용하고 여러 물리적 프로토 타입에 대한 필요성을 제거 할 수 있습니다. 또한 설계 결함을 조기에 식별하여 결함을 식별하여 결함을 최소화합니다 (예 : 번개 공격, 로드 거부, 또는 시스템 재난을 감소시키기 위해 실패를 최소화 할 수 있습니다. 디지털 트윈은 디지털 방식으로 비용 절감을 위해 디지털 방식으로 비용 절감을 위해 디지털 방식으로 비용을 절감 할 수 있습니다.

Faster 개발 주기

새로운 SVC 설치를 위한 경쟁적인 힘 기업에서는, 새로운 SVC 임명을 위한 시간 시장은 중요합니다. 디지털 방식으로 쌍둥이는 평행한 디자인 및 시험 워크플로우를 가능하게 합니다. 엔지니어는 시간의 분수에 있는 수천의 시나리오를 실행할 수 있습니다 육체적인 시험을 설치하기 위하여 가지고 갈 것입니다. 버전 통제와 자동화한 회귀 테스트는 통제 소프트웨어에 급속한 이탈을 허용합니다. 예를 들면, 조정은 전압 규칙 PI 이익은 일 보다는 분에 있는 격자 사건의 도서관에 대하여 시험될 수 있습니다. 이 무결성은 특정한 달에서 특정한 발전 주기를 가속합니다.

실시간 모니터링 및 예측 유지

SVC가 위임되면 디지털 트윈은 가치를 지속적으로 제공합니다. 쌍둥이 예상 행동으로 실시간 센서 데이터를 비교하면 운영자는 천리적 실패, 커패시터 은행 공조 또는 냉각 시스템 불균등과 같은 anomalies를 감지 할 수 있습니다. 고급 분석은 구성 요소의 나머지 유용한 수명을 예측할 수 있으므로, 일정한 유지 보수 대신 조건 기반 유지 보수를 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 갑작스런 증가는 부분 고장을 나타냅니다. 디지털 트윈은 특정 검사를 방지하지 않고 특정 검사를 방지 할 수 있습니다.

Extreme Scenario Simulation을 통한 위험 감소

SVC는 세 가지 단계 결함, 발생 손실, 또는 전환 큰 파도와 같은 극단적 인 그리드 이벤트를 살아야한다. 이러한 사건의 물리적 테스트는 종종 안전 및 격자 중단 문제로 인해 발생할 수 있습니다. 디지털 트윈은 엔지니어가 이러한 최악의 케이스 시나리오에 반복적으로, 분석 전압 응력, 과전류 조건 및 제어 시스템 응답을 수행 할 수 있도록 허용한다. 이 기능은 잠재적 인 실패 모드를 식별합니다. 즉, 흡음 밸브 또는 과열 회로에서 습식 장애와 같은 - 그 다음의 경우, 댐핑 시스템의 경우, 댐핑 시스템의 경우, 댐핑 시스템의 경우, 댐핑 시스템의 경우.

테스트 및 최적화에 대한 응용

제어 시스템의 가상 위임

디지털 트윈의 가장 강력한 용도 중 하나는 가상 시운전입니다. 실제 SVC 제어 회로를 테스트하는 대신 제어 시스템은 하드웨어 인 루프 (HIL) 설정에서 디지털 트윈에 연결됩니다. 트윈은 전원 시스템, 센서 및 액추에이터를 격리하고, 엔지니어가 논리, 보호 설정 및 통신 인터페이스를 검증 할 수 있도록합니다. 이 프로세스는 잘못된 시퀀싱, 물리적 인 보안 또는 물리적 인 보안을 줄이기 위해 문제가 발생합니다.

안정성에 대한 Algorithm Tuning 제어

디지털 트윈은 최적화 알고리즘을 사용하여 고급 제어 튜닝을 용이하게합니다. 엔지니어는 쌍둥이의 유전 알고리즘 또는 입자 회전 최적화를 실행하여 전압 조절, 전력 진동 및 고조파 억제의 댐핑에 최적의 컨트롤러 매개 변수를 찾을 수 있습니다. 트윈은 수천 개의 작동 지점 (예 : 다양한 부하 수준, 네트워크 임피던스 및 결함 유형)을 시뮬레이션 할 수 있기 때문에, 결과 컨트롤러는 기존 선형 방법을 사용하여 하나의 조정보다 다양한 조건에서 견고합니다.

Grid Integration에 대한 분석

SVC가 특정 변전소에 설치되면 주변 그리드와의 상호 작용은 철저하게 공부해야합니다. 인접한 전송 네트워크의 모델이 포함 된 디지털 트윈은 어떤 분석이 가능합니까? 가까운 변압기 여행이 어떻게 발생합니까? SVC는 풍력 발전의 급격한 증가에 대응합니까? 쌍둥이는 전압 프로파일, 민감하는 전력 마진 및 고조파 왜곡 수준으로 통찰력을 모델링 할 수 있습니까? 그리드 계획을위한 자신감있는 결정 만들기.

도전과 생각

SVC 디자인과 테스트에 대한 디지털 트윈 구현에도 불구하고 명확한 이점이 없습니다. 우선, 높은-피델리티 트윈을 구축하는 것은 모든 구성 요소에 대한 정확한 매개 변수 데이터를 요구합니다. - 사이리스터 데이터 시트, 커패시터 공차, 원자로 포화 곡선 - 불완전하거나 독점적으로 될 수 있습니다. 둘째, 실시간 동기화는 물리적 SVC와 트윈 사이의 낮은 수준의 통신으로 강력한 데이터 인프라를 필요로합니다. 세 번째, 모델 유지 보수는 지속적인 노력입니다. 이러한 표준은 다음과 같은 목적으로 개발되지 않습니다. (C), 1850 년의 개방형 클라우드 기반이 될 수 있습니다.

Real-World 사례 연구

여러 유틸리티 및 제조업체들은 이미 SVC에 대한 디지털 트윈을 배포했습니다. 예를 들어, ABB (현재 Hitachi Energy의 일부)는 ]Corsican Power interconnection]에 민감하는 전력 보상 시스템을 위한 디지털 트윈 기술을 사용했습니다. 쌍둥이는 극한 열 순환의 밑에 T-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-

미래 관점

디지털 트윈 기술의 진화는 인공지능과 기계 학습에 앞서 묶어 져 있습니다. 미래 SVC 디지털 트윈은 작업 데이터에 따라 정확도를 향상시키기 위해 구성 요소 매개 변수를 자동으로 조정하는 자체 학습 모델을 통합합니다. 풍력 농장, HVDC 링크 및 배터리 저장과 같은 더 넓은 파워 시스템의 디지털 트윈과 통합 - 여러 자산에 걸쳐 최적화 할 수 있습니다. Edge 컴퓨팅은 실시간 디지털 트윈을 활성화하여 대기 시간 단축, 대기 시간 단축, 에너지 절약 및 에너지 절약을 위해 더 작은 에너지 시스템을 조정할 수 있습니다. 또한, 이러한 에너지 절약은 에너지 절약 및 에너지 절약을 위해 더 작은 에너지 절약을 가능하게합니다.