고객사례

通过储备管理工具确保新西兰国家电网的可靠性

挑战

计算在发电机发生故障时,确保新西兰国家电网能够继续运行所需的备用电量

解决方案

使用Si金宝appmulink每30分钟运行一次整个电网的模拟,包括发电机、负载和高压直流链路

结果

  • 快速实施的关键更新
  • 利用真实数据进行仿真验证
  • 更新了内部

“我们记录网格上的频率,将它们注入我们的Simulink模型,并将模拟结果与实际系统响应进行比较。金宝app通过Sim金宝appulink,我们可以不断校准并改善我们的模型,并最终提高我们的储备估计的准确性。“

Heidi Heath,Transpower
输电线路靠近Transpower的本莫尔变电站。

Transpower拥有并运营新西兰国家电网,这是一个向工业、商业、农业和家庭用电用户提供电力的高压输电网络。换向器必须平衡负载和发电量,以保持电网的频率在50赫兹。如果一台发电机发生故障,其他发电机必须在几秒钟内提供电力,以抵消损失,并确保系统频率不会下降到无法恢复的水平。

由于保持所产生的电力储备成本高昂,因此必须精确地计算确保网格在既定的风险公差范围内所需的最低储备。

为了满足这一需求,Transpower在MATLAB中开发了储备管理工具(RMT)®和仿真软金宝app件®.RMT包括整个网格的复杂模型,包括新西兰两个主要岛屿之间的发电机,负载和高压直流(HVDC)链路。基于最新网格信息的模拟每半小时运行以确定当前所需的储备。

“Transpower有两个指令。一是通过可靠地运行电网,确保电灯一直亮着,另一个是经济地这么做,”Transpower公司的调查工程师海蒂•希思(Heidi Heath)说。“通过使用真实数据驱动S金宝appimulink模拟,我们不仅在成本和可靠性之间做出了更好的权衡,实际上我们在提高服务的同时降低了成本。”

挑战

过去,Transpower使用电子表格来计算所需的最低准备金。这种方法需要技术人员执行许多手动步骤并运行几个支持脚本。金宝app该系统缺乏灵活性,因此在新发电机上线时很难将其并入发电系统。Transpower需要一种储备管理工具,可以随着电网的变化而迅速更新。

“随着时间的推移,我们需要遵守越来越复杂的规则来处理偶然事件,并且成本压力增加了更准确地估计所需保留的需要,”希思说。“我们预计添加更多的发电机,以及更改HVDC链接。我们需要一个我们可以在内部调整的工具,以便我们不需要等待第三方公司进行这些变化。“

解决方案

使用MATLAB和SIMULINK金宝app,Transpower建立了一个新的RMT来模拟并模拟新西兰的整个国家网格。

Transpower的工程师创建了风力、水力发电和地热发电厂的MATLAB和Si金宝appmulink模型,这些发电厂构成了电网上的大部分发电机。独立的设备模型使用输入频率和比例-积分-导数(PID)控制器来计算功率输出。使用Control System Toolbox™调节PID控制器增益。

为了为更先进的联合循环金宝app热电厂开发Simulink模型,Transpower使用了运行电厂的公司提供的框图和测试数据。

工程师还开发了超过30个中断和不可中断负载的模型,分布在全国两个主要岛屿上,以及连接岛屿的HVDC链接。

在Simulink中,金宝app工程师们组装了一个完整的电网模型,包括负载模型、高压直流线路模型和大约80台发电机。

使用MATLAB Compiler™和Simulink金宝app Coder™,团队创建了完整模型的独立可执行文件。Transpower IT团队将该模型与调度价格调度(SPD)工具集成,该工具用于以最低价格获取所需的储备。

新的RMT工具目前每30分钟运行一次,以计算所需的储备。

结果

  • 快速实施的关键更新.“当新增发电机或电网发生其他变化时,我们需要迅速更新RMT,”希思说。“在过去的一年里,我们在Simulink中进行了18次这样的更新,如果使用我们基于电子表格的系统,这些金宝app更新会更加困难,也更不准确。”

  • 利用真实数据进行仿真验证.“当系统事件发生时,我们可以使用测量数据驱动我们的Simulink模型,看看RMT预测结果是金宝app否准确,并验证发电机是否按预期响应,”Heath说。“这种方法使我们能够提高我们的电网模型和个人发电机型号的准确性,并有助于我们识别可能的电网改进。”

  • 更新了内部.“有了MATLAB和Simulin金宝appk,我们可以利用自己的专业知识对系统进行更改,而不必依赖外部供应商,”Heath说。“因此,我们可以完全控制何时完成更新,以及对敏感数据的控制。”

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