Digital Twins

DIGITAL TWINS

Digital Twins für moderne Stromnetze

Die Möglichkeiten von Digital Twins („digitalen Zwillingen“) sind offenkundig. Stellen Sie sich vor, Sie könnten ein Netz replizieren und dadurch womöglich seinen zukünftigen Zustand vorhersagen. Im Zusammenhang mit Übertragungsnetzen kann diese wertvolle Information vielleicht schwer zu handhabende Ausfälle vermeiden, die Effizienz im Betrieb erhöhen und Ihr Assetmanagement geradezu revolutionieren. Bei immer stärker dezentralisierten und an der Belastungsgrenze betriebenen Stromnetzen wird der Wert dieser Information nur umso deutlicher.

Mit der heutigen Rechenleistung und einer ausgereiften Modellbildung kann OPAL-RT hochpräzise digitale Zwillinge von Stromnetzen für Echtzeit- und beschleunigte Anwendungen erstellen. Die neue Simulationstechnologie eröffnet Versorgern, Forschungseinrichtungen und Herstellern mit aktuellen Einsichten und einer insgesamt höheren Leistungsabgabe ganz neue Möglichkeiten bei der Planung und den operativen Maßnahmen.








Sind digitale Zwillinge von Stromnetzen bereits realistisch?

Digitale Zwillinge sind für das Verständnis, die Vorhersage und die Optimierung des Betriebs eingesetzte Virtualisierungen tatsächlicher Anlagen und Prozesse. Lernen Sie in dieser Präsentation die Herausforderungen, Lösungen und wichtigsten Funktionen der vorgeschlagenen Idealisierung von Übertragungsnetzen durch digitale Zwillinge. OPAL-RT’s CEO Jean Belanger erläutert, wie OPAL-RT diesen wichtigen Wissensbereich und seine Anwendung vorantreibt.








Architektur von Digital Twins

Die nachfolgende Abbildung beschreibt die mögliche Interaktion zwischen dem digitalen Zwilling eines Stromnetzes und seinem realen Gegenstück durch eine erweiterte Analytik, die Datenhaltung bei dynamischen und statischen Daten und die Automatisierung. Die Echtzeitsimulation ist zweifelsohne eine wichtige Hilfe bei vielen Anwendungen wie der beschleunigten Erstellung prädiktiver Simulationen – hier kann der digitale Zwilling als Metamodell für dynamische Zeiger, elektromagnetische Transienten, Modelle des maschinellen Lernens und je nach Einsatzzweck (oder Digital Twin-Service) auch weitere Darstellungsformen gelten.








Highlights und Produktvorteile von Digital Twins

Prädiktive Informationen

Erstellung digitaler Repliken von Stromnetzen und ihrer Komponenten für Simulationen zur Vorhersage möglicher Ausfälle und erforderlicher Wartungsarbeiten.





Echtzeitüberwachung

Die Echtzeitüberwachung ermöglicht eine Ferndiagnose abweichender Betriebsereignisse, Fehlfunktionen und Problemquellen.








Ferndiagnose

Analyse früherer Leistungsdaten des Gesamtsystems oder einzelner Komponenten zur Erhöhung der Stromnetzeffizienz und Optimierung der Prozesse.








Konzeptentwicklung

Untersuchung möglicher Szenarien, die sich aus praktischen Gründen nicht beliebig an der realen Anlage analysieren lassen.









Digital Twins in Aktion

Digitale Zwillinge unterstützen führende Stromnetzbetreiber bei der schnelleren Vermarktung und der Beherrschung von Anschlussrisiken neuer umrichterbasierter Kraftwerke. In diesem Webinar erfahren Sie, wie andere Anwender die digitalen Zwillinge für ihre Arbeit nutzen. Sie sehen die Simulationsbeschleunigung, Software und Hardware-in-the-Loop in gemeinsamer Aktion mit digitalen Zwillingen, damit künftige Stromnetze über die gesamte Lebensdauer sicher und verlässlich betrieben werden können.











Diese Präsentation bietet einen kurzen Überblick über einige Aspekte der Bemühungen um die Zuverlässigkeit und Resilienz großer Stromnetze unter den sich stark verändernden Bedingungen.

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Diese Präsentation stellt einige Überlegungen zum Aufbau digitaler Zwillinge vor und erörtert, welcher bewährter Verfahren der Softwarequalitätssicherung es beim Aufbau zukunftsfähiger Lösungen bedarf.

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Für die Beachtung der Netzcodes und die Gestaltung von Netzverbindungen ist ein Verständnis der Komplexität unterschiedlicher elektrischer Simulationsmodelle unter Zeit- und Frequenzaspekten unerlässlich.

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CIGRE Canada

OPAL-RT’s President & CTO, Jean Bélanger, and OPAL-RT experts describe solutions to achieve real-time or near-real-time EMT simulation of largescale power systems with high IBR penetration.

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HYPERSIM: Vom Labor zur Cloud

Von der Energiewirtschaft für die Energiewirtschaft entwickelt, stellt HYPERSIM ein modernes Simulationsprogramm für Stromnetze und die Leistungselektronik dar. Es versieht Ingenieure mit verschiedenen Solvern und Werkzeugen speziell zur Einhaltung strengster Leistungs- und Präzisionsanforderungen bei der Anwendung digitaler Zwillinge von Stromnetzen.











Digital Twin-Revolution in Australien

Die von HYPERSIM in einer Cloud-basierten Anlage als digitaler Zwilling ausgeführte Simulation unterstützt den Australian Energy Market Operator (AEMO) zunächst bei der Lösung dringender betrieblicher Probleme und die Industrie anschließend bei der effizienten Modernisierung der zur Einbindung weiterer Anlagen mit Nutzung erneuerbarer Energien erforderlichen Prozesse.

AEMO widmet sich den spezifischen Problemen des Betriebs eines Stromnetzes, das die herkömmliche zentralisierte Erzeugung einer schnellen, umfassenden und geradezu exponentiellen Zunahme von Wind- und Solaranlagen ausgesetzt sieht.

Als Lösungsanbieter weist OPAL-RT beträchtliche Stärken gerade beim Herangehen an diese Probleme auf, zum Beispiel: 

  • Ausführung vorkompilierter und präziser Modelle der Wind- und Solaranlagenanbieter als Blackbox mit anderen Simulationswerkzeugen;  
  • Vorhalten zahlreicher Simulationen auf einem sicheren Server am eigenen Standort oder in der Cloud
  • Vorausschauender Aufbau digitaler Zwillinge, wie sie das Unternehmen für vermaschte Anlagen vorschlägt, dynamisch aktualisiert und in parallel in zahlreichen Möglichkeitsszenarien bis zum vollständigen Abschluss ablaufen lässt


















Zugehörige Quellen