Тема: СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ГЕНЕРАЦИИ МОДЕЛЕЙ ЦИФРОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ МЭК 61850

Smart Grid и цифровые подстанции - это главные компоненты энергетических комплексов будущего [1]. Основные преимущества Smart Grid над традиционной системой электроснабжения:
• интеллектуализация сети;
• способность самоконтроля и предоставление информации о любом участнике сети;
• высокая надежность сети. Даже при переключении источника, пользователь не заметит сбоев;
• повышение эффективности за счёт уменьшения потери в проводах и оптимального распределения нагрузки.
Цифровая подстанция - это термин, применяемый к электрическим подстанциям, где управление работой осуществляется между распределенными интеллектуальными электронными устройствами, соединенными сетями передачи данных. Цифровая подстанция являются компонентом сетей Smart Grid, а также являются киберфизическими системами так как структурно их можно разделить на две части физическую (электрооборудование цифровой подстанции), и кибернетическу (система управления цифровой подстанции). Киберфизические системы являются атрибутом четвертой промышленной революции (Индустрия 4.0).
Разработка, ввод в эксплуатацию и эксплуатацию таких сложных систем облегчается с помощью цифровых двойников, которые представляют собой имитационные модели систем, вычисляющие параметры текущего состояния с учетом фактической истории изменения, режима и условий работы систем. Концепция цифровых двойников, начавшая быть популярной в 2015 году, стала еще более популярной после начала пандемии COVID-19, когда многие люди были вынуждены работать из дома [2]. Однако разработка цифровых двойников, несмотря на их большую полезность, представляет собой сложную инженерную задачу. Чтобы уменьшить усилия,его разработка должна быть лучше связана с инженерными процессами развития центров обработки данных.
Исходя из вышесказанного, тема ВКР посвящённая автоматизации проектирования моделей цифровых подстанций МЭК 61850 (по сути дела, являющихся их цифровым двойником) является актуальной.
Цель работы - разработка методик и программной системы автоматической генерации MATLAB/SIMULINK- и функционально-блочных моделей на основе SCL-описаний цифровых подстанций МЭК 61850.
Первая методика должна позволять генерировать MATLAB/SIMULINK модели, представляющие собой физическую часть системы. А вторая - генерировать функционально-блочные модели, представляющие
кибернетическую часть системы, для поддержки распределенного управления.
Купить

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана программная система для автоматической генерации моделей цифровых подстанций МЭК 61850, которая поддерживает предложенные методики автоматической генерации MATLAB/SIMULINK-моделей и функционально-блочных моделей распределенного управления МЭК 61499 на основе SCL-описаний цифровых подстанций. Достоинством системы является её простота в использование, а также возможность расширения.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы были достигнуты следующие результаты:
• разработана методика автоматической генерации MATLAB/ SIMULINK моделей цифровых подстанций МЭК 61850;
• разработана методика автоматической генерации функционально - блочных моделей распределенного управления цифровых подстанций МЭК 61850 на основе стандарта МЭК 61499;
• разработана программная система для поддержки предложенных методик автоматической генерации.
Направление дальнейших исследований - расширить систему автоматической генерации моделей следующим образом:
• добавить все типы оборудования стандарта МЭК 61850 в таблицу генерации MATLAB/SIMULINK моделей;
• расширить генерацию функционально-блочных моделей добавлением функциональных блоков логических узлов стандарта МЭК61850;
• разработка метода автоматической генерации системы взаимодействия MATLAB/SIMULINK моделей и функционально­блочных моделей через коммуникационную сеть.
Купить