Założenia modelu symulacji

powergrid.health · wersja POC

Topologia sieci — PyPSA-Eur

Wizualizacja i obliczenia N-1 używają tej samej sieci: europejskiego modelu przesyłowego PyPSA-Eur zbudowanego ze danych OpenStreetMap (Zenodo 14144752). Model obejmuje rzeczywiste stacje elektroenergetyczne i linie wysokiego napięcia.

6 737

Węzły (stacje)

8 994

Linie WN

875

Transformatory

Obliczenia — DC Load Flow

Symulacje N-1 są realizowane metodą DC load flow (liniowe przybliżenie równań sieci, tylko reaktancje). Metoda jest standardem w planowaniu systemów przesyłowych (ENTSO-E, IEEE) i zapewnia szybką zbieżność dla dużych sieci mezszanych.

  • →Czas bazowego DC flow: ~30 s przy starcie (cache)
  • →Czas pojedynczego N-1: ~80–120 ms
  • →Obliczenia: Cloud Run (GCP) · silnik: PandaPower 2.14

Generacja i pobór mocy (syntetyczne)

Rzeczywiste profile generacji i popytu nie są jeszcze zintegrowane (WeatherNext — w toku). Aktualny model używa syntetycznego scenariuszaodzwierciedlającego typowe przepływy transgraniczne w Europie:

Skandynawia + Wyspy Brytyjskie

10 MW / węzeł HV

Duża generacja wiatrowa i hydroelektryczna → eksport do Europy Środkowej

Francja, Austria, Szwajcaria, Półwysep Iberyjski

4 MW / węzeł HV

Energia jądrowa i hydroelektryczna → równoważenie importu/eksportu

Europa Środkowa i Wschodnia

pobór 2 MW / węzeł

Dominujący odbiór — centra przemysłowe i zurbanizowane

Kryterium N-1

Kryterium N-1 (standard ENTSO-E) mówi, że sieć musi pozostać stabilna po wyłączeniu dowolnego pojedynczego elementu. Po wyłączeniu linii aplikacja:

  1. 1.Usuwa wybraną linię z modelu i izoluje wyspy (set_isolated_areas_out_of_service)
  2. 2.Uruchamia DC load flow dla zmodyfikowanej topologii
  3. 3.Porównuje obciążenie każdej linii z limitem termicznym (max_i_ka z PyPSA-Eur)
  4. 4.Oznacza linie powyżej 100% jako przeciążone i koloruje mapę

Znane uproszczenia POC

  • ⚠DC flow pomija napięcia węzłów i straty reaktywne (brak naruszenia Q-limits)
  • ⚠Generacja i pobór są syntetyczne — brak rzeczywistych harmonogramów
  • ⚠Integracja z WeatherNext (prognoza wiatru → generacja OZE) jest w toku
  • ⚠Brak modelowania regulacji napięcia i układów HVDC