<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">ipolytech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">iPolytech Journal</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>iPolytech Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2782-4004</issn><issn pub-type="epub">2782-6341</issn><publisher><publisher-name>Irkutsk National Research Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21285/1814-3520-2019-1-75-89</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">ipolytech-252</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Применение всережимного моделирующего комплекса для энергосистем с распределенной генерацией</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Use of all-mode modeling complex for power systems with distributed generation</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Аскаров</surname><given-names>А. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Askarov</surname><given-names>A. B.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">aba7@tpu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Суворов</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Suvorov</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">suvorovaa@tpu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Андреев</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Andreev</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">andreevmv@tpu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский Томский политехнический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National Research Tomsk Polytechnic University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>09</month><year>2020</year></pub-date><volume>23</volume><issue>1</issue><fpage>75</fpage><lpage>89</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Аскаров А.Б., Суворов А.А., Андреев М.В., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Аскаров А.Б., Суворов А.А., Андреев М.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Askarov A.B., Suvorov A.A., Andreev M.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/252">https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/252</self-uri><abstract><p>В настоящее время в мире происходит рост числа объектов распределенной генерации в основном за счет возобновляемых источников энергии. Однако интеграция большого объема распределенной генерации (на базе ветровых электростанций) в существующих электроэнергетических системах сопряжена с рядом существенных проблем. Для всестороннего исследования и абсолютного решения этих проблем необходимо проведение детального моделирования реальных электроэнергетических систем, что неосуществимо при использовании существующих средств. Поэтому для подобной цели в статье предложено использовать альтернативное решение - всережимный моделирующий комплекс реального времени электроэнергетических систем. При проведении экспериментальных исследований производилось сравнение результатов моделирования небольшой тестовой схемы электроэнергетических систем, полученных с помощью всережимного моделирующего комплекса реального времени электроэнергетических систем и широко используемого цифрового программно-аппаратного комплекса RTDS. В статье частично представлены результаты комплексного сравнения при воспроизведении аналогичных моделей электроэнергетических систем в обоих комплексах, которые подтверждают адекватность получаемой с помощью всережимного моделирующего комплекса реального времени электроэнергетических систем информации о процессах в оборудовании и электроэнергетических систем в целом. Доказано, что дальнейшее применение всережимного моделирующего комплекса реального времени электроэнергетических систем в качестве инструмента для детального и адекватного моделирования реальных электроэнергетических систем с распределенной генерацией позволит обеспечить получение полной и достоверной информации о нормальных и анормальных квазиустановившихся и переходных процессах в электроэнергетических системах с распределенной генерацией, которая необходима для надежного и эффективного решения задач проектирования, исследования и последующей эксплуатации электроэнергетических систем с распределенной генерацией.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Today, the number of distributed generation facilities in the world is growing mainly due to renewable energy sources. However, the integration of a large volume of distributed generation (on the basis of wind power plants) into the existing electric power systems of power grids is associated with a number of significant problems. A comprehensive study and absolute solution of these problems require to conduct a detailed simulation of real electric power systems, which is impossible with the use of existing means. Therefore, for this purpose, the article proposes to use an alternative solution - an All-Mode real time modeling complex of power systems (AMRTMC PS). The conducted experimental studies involved the comparison of the modeling results of a small test circuit of electric power systems obtained by means of the AMRTMC PS and a widely used digital software and hardware complex RTDS. The article partially presents the results of complex comparison when reproducing similar models of electric power systems in both complexes, which confirm the adequacy of the information about the processes in equipment and electric power systems in general obtained by means of the real-time all-mode modeling complex of electric power systems. It is proved that the further application of the real-time all-mode modeling complex of electric power systems as a tool for detailed and adequate modeling of real electric power systems with distributed generation will provide complete and reliable information about normal and abnormal quasi-steady-state and transient processes in electric power systems with distributed generation, which is necessary for reliable and effective solution of design problems, research and subsequent operation of electric power systems with distributed generation.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>моделирование электроэнергетических систем</kwd><kwd>распределенная генерация</kwd><kwd>численное интегрирование</kwd><kwd>гибридное моделирование</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>power system simulation</kwd><kwd>distributed generation</kwd><kwd>numerical integration</kwd><kwd>hybrid modeling</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Renewables 2018 Global Status Report [Электронный источник]. URL: http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2018/06/17-8652_GSR2018_FullReport_web_-1.pdf (02.10.2018).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Renewables 2018 Global Status Report [Электронный источник]. URL: http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2018/06/17-8652_GSR2018_FullReport_web_-1.pdf (02.10.2018).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кучеров Ю.Н., Березовский П.К., Федоров Ю.Г., Губарева Ю.В. Исследовательский комитет С6 «Системы распределения электроэнергии и распределенная генерация» // Энергетика за рубежом. 2014. № 1-2. С. 161-180.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кучеров Ю.Н., Березовский П.К., Федоров Ю.Г., Губарева Ю.В. Исследовательский комитет С6 «Системы распределения электроэнергии и распределенная генерация» // Энергетика за рубежом. 2014. № 1-2. С. 161-180.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нудельман Г., Онисова О. Релейная защита и автоматика в условиях развития малой распределенной энергетики // Электроэнергия. Передача и распределение. 2014. № 4 (25). С. 106-114.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Нудельман Г., Онисова О. Релейная защита и автоматика в условиях развития малой распределенной энергетики // Электроэнергия. Передача и распределение. 2014. № 4 (25). С. 106-114.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Telukunta V., Pradhan J., Agrawal A., Singh M., Srivani S.G. Protection challenges under bulk penetration of renewable energy resources in power systems: A review. CSEE Journal of Power and Energy Systems. 2017. Vol. 3. No. 4. P. 365-379. DOI: 10.17775/CSEEJPES.2017.00030</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Telukunta V., Pradhan J., Agrawal A., Singh M., Srivani S.G. Protection challenges under bulk penetration of renewable energy resources in power systems: A review. CSEE Journal of Power and Energy Systems. 2017. Vol. 3. No. 4. P. 365-379. DOI: 10.17775/CSEEJPES.2017.00030</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Atwa Y.M., El-Saadany E.F. Reliability Evaluation for Distribution System with Renewable Distributed Generation during Islanded Mode of Operation. IEEE Transactions on Power Systems. 2009. Vol. 24. No. 2. P. 572-581. DOI: 10.1109/TPWRS.2009.2016458</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Atwa Y.M., El-Saadany E.F. Reliability Evaluation for Distribution System with Renewable Distributed Generation during Islanded Mode of Operation. IEEE Transactions on Power Systems. 2009. Vol. 24. No. 2. P. 572-581. DOI: 10.1109/TPWRS.2009.2016458</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">He L., Liu C.C., Pitto A., Cirio D. Distance protection of AC grid with HVDC-connected offshore wind generators. IEEE Transactions on Power Delivery. 2014. Vol. 29. No. 2. P. 493-501. DOI: 10.1109/TPWRD.2013.2271761</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">He L., Liu C.C., Pitto A., Cirio D. Distance protection of AC grid with HVDC-connected offshore wind generators. IEEE Transactions on Power Delivery. 2014. Vol. 29. No. 2. P. 493-501. DOI: 10.1109/TPWRD.2013.2271761</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Muljadi E., Zhang Y.C., Gevorgian V., Kosterev D. Understanding dynamic model validation of a wind turbine generator and a wind power plant. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2016. P. 1-5. DOI: 10.1109/ECCE.2016.7855542</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muljadi E., Zhang Y.C., Gevorgian V., Kosterev D. Understanding dynamic model validation of a wind turbine generator and a wind power plant. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2016. P. 1-5. DOI: 10.1109/ECCE.2016.7855542</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Carreras B.A., Newman D.E., Dobson I. Does size matter? Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science. 2014. Vol. 24. No. 2. P. 1-7. DOI: 10.1063/1.4868393</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Carreras B.A., Newman D.E., Dobson I. Does size matter? Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science. 2014. Vol. 24. No. 2. P. 1-7. DOI: 10.1063/1.4868393</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Watson N., Arrillage J. Power systems electromagnetic transients simulation. London, UK: The Institution of Engineering and Technology. 2003. P. 351-358.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Watson N., Arrillage J. Power systems electromagnetic transients simulation. London, UK: The Institution of Engineering and Technology. 2003. P. 351-358.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Butcher J. C. Numerical methods for ordinary differential equations: early days in the birth of numerical analysis. 2nd ed., Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley &amp; Sons. 2008. P. 31-40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Butcher J. C. Numerical methods for ordinary differential equations: early days in the birth of numerical analysis. 2nd ed., Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley &amp; Sons. 2008. P. 31-40.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хайрер Э., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие и алгебро-дифференциальные задачи / пер. с англ. М.: Мир, 1999. 612 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Хайрер Э., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие и алгебро-дифференциальные задачи / пер. с англ. М.: Мир, 1999. 612 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бабушка И., Витасек Э., Прагер М. Численные процессы решения дифференциальных уравнений / пер. с англ. М.: Мир, 1969. 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бабушка И., Витасек Э., Прагер М. Численные процессы решения дифференциальных уравнений / пер. с англ. М.: Мир, 1969. 368 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Холл Д., Уатт Д. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / пер. с англ. М.: Мир, 1979. 312 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Холл Д., Уатт Д. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / пер. с англ. М.: Мир, 1979. 312 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Герасимов А.С., Есипович А.Х., Смирнов А.Н. Об опыте верификации цифровых и физических моделей энергосистем // Электрические станции. 2010. № 11. С. 11-19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Герасимов А.С., Есипович А.Х., Смирнов А.Н. Об опыте верификации цифровых и физических моделей энергосистем // Электрические станции. 2010. № 11. С. 11-19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kosterev D., Taylor C., Mittelstadt W. Model Validation for the August 10, 1996 WSCC System Outage. IEEE Transactions on Power Systems. 1999. Vol. 14. No. 3. P. 967-979. DOI: 10.1109/59.780909</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kosterev D., Taylor C., Mittelstadt W. Model Validation for the August 10, 1996 WSCC System Outage. IEEE Transactions on Power Systems. 1999. Vol. 14. No. 3. P. 967-979. DOI: 10.1109/59.780909</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chen Y., Dinavahi V. Multi-FPGA digital hardware design for detailed large-scale real-time electromagnetic transient simulation of power systems. IET Generation, Transmission &amp; Distribution. 2013. Vol. 7. No. 5. P. 451-463. DOI: 10.1049/iet-gtd.2012.0374</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chen Y., Dinavahi V. Multi-FPGA digital hardware design for detailed large-scale real-time electromagnetic transient simulation of power systems. IET Generation, Transmission &amp; Distribution. 2013. Vol. 7. No. 5. P. 451-463. DOI: 10.1049/iet-gtd.2012.0374</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liang Y., Lin X., Gole A.M., Yu M. Improved coherency-based wide-band equivalents for real-time digital simulators. IEEE Transactions on Power Systems. 2011. Vol. 26. No. 3. P. 1410-1417. DOI: 10.1109/TPWRS.2010.2085456</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liang Y., Lin X., Gole A.M., Yu M. Improved coherency-based wide-band equivalents for real-time digital simulators. IEEE Transactions on Power Systems. 2011. Vol. 26. No. 3. P. 1410-1417. DOI: 10.1109/TPWRS.2010.2085456</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shu D., Xie X., Jiang Q., Huang Q., Zhang C. A novel interfacing technique for distributed hybrid simulations combining EMT and transient stability models. IEEE Transactions on Power Delivery. 2018. Vol. 33. No. 1. P. 130-140. DOI: 10.1109/TPWRD.2017.2690145</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shu D., Xie X., Jiang Q., Huang Q., Zhang C. A novel interfacing technique for distributed hybrid simulations combining EMT and transient stability models. IEEE Transactions on Power Delivery. 2018. Vol. 33. No. 1. P. 130-140. DOI: 10.1109/TPWRD.2017.2690145</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Андреев М.В., Боровиков Ю.С., Гусев А.С., Сулайманов А.О., Суворов А.А., Рубан Н.Ю., Уфа Р.А. Концепция и базовая структура всережимного моделирующего комплекса // Газовая промышленность. 2017. № 5 (752). С. 18-27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Андреев М.В., Боровиков Ю.С., Гусев А.С., Сулайманов А.О., Суворов А.А., Рубан Н.Ю., Уфа Р.А. Концепция и базовая структура всережимного моделирующего комплекса // Газовая промышленность. 2017. № 5 (752). С. 18-27.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гусев А.С., Хрущев Ю.В., Гурин С.В., Свечкарев С.В., Плодистый И.Л. Всережимный моделирующий комплекс реального времени электроэнергетических систем // Электричество. 2009. № 12. С. 5-8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гусев А.С., Хрущев Ю.В., Гурин С.В., Свечкарев С.В., Плодистый И.Л. Всережимный моделирующий комплекс реального времени электроэнергетических систем // Электричество. 2009. № 12. С. 5-8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Andreev M.V., Sulaymanov A.O. Platform based on Hybrid Real-Time Power System Simulator for development and research of Intelligent Power Systems with active-adaptive networks. IEEE Eindhoven PowerTech. 2015. P. 1-6. DOI: 10.1109/PTC.2015.7232239</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andreev M.V., Sulaymanov A.O. Platform based on Hybrid Real-Time Power System Simulator for development and research of Intelligent Power Systems with active-adaptive networks. IEEE Eindhoven PowerTech. 2015. P. 1-6. DOI: 10.1109/PTC.2015.7232239</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Andreev M., Gusev A., Ruban N., Suvorov A., Ufa R., Askarov A., Bems J., Kralik T. Hybrid Real-Time Simulator of Large-Scale Power Systems. IEEE Transactions on Power Systems. (in print) DOI: 10.1109/TPWRS.2018.2876668</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andreev M., Gusev A., Ruban N., Suvorov A., Ufa R., Askarov A., Bems J., Kralik T. Hybrid Real-Time Simulator of Large-Scale Power Systems. IEEE Transactions on Power Systems. (in print) DOI: 10.1109/TPWRS.2018.2876668</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
