Створення цифрового двійника системи електропостачання малого промислового підприємства

Abstract

Досліджуваний об’єкт — система електропостачання малого промислового підприємства, зокрема умовного механічного цеху, що живиться від мережі 10 кВ через трансформаторну підстанцію 10/0,4 кВ. У роботі досліджуються електричні навантаження, режими роботи, якість електроенергії та можливість створення цифрового двійника цієї системи. У першому розділі розглянуто теоретичні засади цифрових двійників, їх архітектуру, рівні зрілості та особливості застосування в системах електропостачання. Також виконано огляд програмних засобів моделювання та обґрунтовано вибір MATLAB/Simulink і Simscape Electrical для подальшого дослідження. У другому розділі наведено характеристику об’єкта дослідження та виконано основні електротехнічні розрахунки системи електропостачання. Розраховано електричні навантаження, вибрано силовий трансформатор, кабельні лінії, апарати захисту та засоби компенсації реактивної потужності. У третьому розділі розроблено цифровий двійник системи електропостачання в середовищі Simscape Electrical та проведено аналіз результатів моделювання. Досліджено нормальні, пікові й аварійні режими роботи, показники якості електроенергії, втрати потужності та можливості прогнозування навантаження.