論文の概要: On Simulation of Power Systems and Microgrid Components with SystemC-AMS
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.06217v1
- Date: Thu, 4 Jul 2024 22:42:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-10 22:22:56.725569
- Title: On Simulation of Power Systems and Microgrid Components with SystemC-AMS
- Title（参考訳）: SystemC-AMSによる電力系統とマイクログリッド部品のシミュレーションについて
- Authors: Rahul Bhadani, Satyaki Banik, Hao Tu, Srdjan Lukic, Gabor Karsai,
- Abstract要約: マイクログリッドのようなサイバー物理システムは、相互接続されたコンポーネント、局所的な電力システム、分散エネルギー資源から構成される。
電力系統変換器とその制御ループは、グリッドを安定化し、メイングリッドとマイクログリッドの対面において重要な役割を果たす。
本稿では,SystemC-AMSを用いたマイクログリッド部品の電磁過渡応答を高速にシミュレーションする手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7689542442882423
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cyber-physical systems such as microgrids consist of interconnected components, localized power systems, and distributed energy resources with clearly defined electrical boundaries. They can function independently but can also work in tandem with the main grid. Power system converters and their control loops play an essential role in stabilizing grids and interfacing a microgrid with the main grid. The optimal selection of microgrid components for installation is expensive. Simulation of microgrids provides a cost-effective solution. However, when studying the electromagnetic transient response, their simulation is slow. Furthermore, software packages facilitating electromagnetic transient response may be prohibitively expensive. This paper presents a faster method for simulating the electromagnetic transient response of microgrid components using SystemC-AMS. We present a use case of a photovoltaic grid-following inverter with a phase-locked loop to track reference active and reactive power. Our results demonstrate that the simulation performed using SystemC-AMS is roughly three times faster than the benchmark simulation conducted using Simulink. Our implementation of a photovoltaic grid-following inverter equipped with a phase-locked loop for monitoring reference active and reactive power reveals that the simulation executed using SystemC-AMS is approximately three times faster than the benchmark simulation carried out using Simulink. Our implementation adopts a model-based design and produces a library of components that can be used to construct increasingly complex grid architectures. Additionally, the C-based nature allows for the integration of external libraries for added real-time capability and optimization functionality. We also present a use case for real-time simulation using a DC microgrid with a constant resistive load.
- Abstract（参考訳）: マイクログリッドのようなサイバー物理システムは、相互接続されたコンポーネント、局所的な電力システム、明確に定義された電気境界を持つ分散エネルギー資源から構成される。
独立して機能することができるが、メイングリッドとタンデムで動作することもできる。
電力系統変換器とその制御ループは、グリッドを安定化し、メイングリッドとマイクログリッドの対面において重要な役割を果たす。
マイクログリッド部品の最適選択は高価である。
マイクログリッドのシミュレーションはコスト効率の良いソリューションを提供する。
しかし、電磁過渡応答を研究する場合、そのシミュレーションは遅い。
さらに、電磁過渡応答を容易にするソフトウェアパッケージは、違法に高価である可能性がある。
本稿では,SystemC-AMSを用いたマイクログリッド部品の電磁過渡応答を高速にシミュレーションする手法を提案する。
本稿では, 位相同期ループを用いた光電力グリッド追従インバータの応用例について述べる。
その結果, SystemC-AMS を用いて行ったシミュレーションは, Simulink を用いて行ったベンチマークシミュレーションの約3倍高速であることがわかった。
アクティブかつリアクティブな電力をモニタする位相同期ループを備えた太陽電池グリッド追従インバータの実装により,SystemC-AMS を用いたシミュレーションは,Simulink を用いたベンチマークシミュレーションの約3倍高速であることが判明した。
我々の実装はモデルベース設計を採用し、ますます複雑なグリッドアーキテクチャを構築するのに使用できるコンポーネントのライブラリを生成します。
さらに、Cベースの性質により、リアルタイム機能と最適化機能を追加するための外部ライブラリの統合が可能になる。
また, 一定の抵抗荷重を有する直流マイクログリッドを用いた実時間シミュレーションのユースケースを提案する。
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