船舶の電源管理システムを信頼していますか?

システム試験とシステムの(事前)運転。

 

 

Hardware in the loop marine testing

 

 

 

船の電動化の進展とは

船舶の電気システムはますます高度化しています。 従来の機械式、油圧式、および空気式動力伝達システムは、電気システムに置き換えられつつあります。 さらに重要なのは、発電機付きの中速内燃機関、洗練された配電システム、そして可変周波数電気駆動装置は、数々の進歩を遂げています。 同時にそれらは、コンピュータ制御 (同期) 発電機、コンピュータ制御の電気スイッチ、コンピュータ制御の電気機器、そして通信ネットワークで構成されています。

電源管理システムは、そのあらゆる動作条件をテストする必要があます。テストを最も効率的に行う方法は、HILでテストする方法です。

なぜ相互運用性が問題になるのか?

現場での経験から、最先端のコンポーネント (内燃機関、発電機、変圧器、保護、可変周波数駆動装置、コンピュータネットワークなど) は、それ自体が満足のいくシステム運用を保証するものではありません。 問題は、コンポーネントのソフトウェアの相互運用性です。つまり、ますます厳しくなる時間と予算の制限内で期待する通り動作させることです。

ますます複雑化する船舶電源管理システムの、制御ならびに保護ソフトウェアを設定することは、時間のかかる非生産的な試運転をおこなうということに、すぐなります。すると装置の損傷、そして最悪の場合、深刻な事故に繋がる結果となる可能性があります。

海洋ビジネスを非常に困難にしているのは、高出力、少量生産、多数のサプライヤー、あまり進んでいない標準化、そして一度限りの設計という、特有の事情にあります。 そのような境界条件のため、海上電化の幅広い普及への道筋において、完全なシステム試験のコストが大きな障壁となります。

そこでHILが助けになります!

船上電力システムは、最新の電力管理ソリューションを採用した、オリジナルのマイクログリッドです。 航空宇宙産業、そして自動車産業での経験は、私たちに、相互運用性問題に効果的に対処する方法はただ一つ、「ハードウェア イン ザ ループ (HIL) 」試験法であると教えてくれました。

HIL試験とは何か?

「ハードウェア イン ザ ループ」試験は、電力関連のモジュールには仮想モデルを用いた、船上電力管理システムの試験法です。 つまり、実際の電力管理ソフトウェアとハードウェアを電力ハードウェアのHILモデルに接続することを意味します。 HILは、船上電力システムを制御するソフトウェアの動作を直接的に把握します。 これなら船上電力システムの短絡、そしてその他の異常な電力の過渡現象(故障による過電流)、を通常の電力の過渡現象の試験と同じように無制限におこなうことが可能です。 実際の船上では実用的でないことを。

仮想モデルにかかわらず実機と極めて近い動作をおこなうリアルタイムモデル(マイクログリッドテストベッド) なら、高出力にかかわる危険とコストを心配することなく、高出力システムを試験することができます。

電気船のデジタルツインとは何ですか?

デジタルツインとは、 マイクログリッドテストベッドで実行される、船舶の電源システムハードウェアのリアルタイムモデルです。

マイクログリッド テストベッドの目的は何ですか?

マイクログリッドテストベッドの主な目的は、すべての運用条件における、電力管理 (コンポーネントならびにシステムレベルの両方) ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、および通信の包括的試験です。これには、単独運転時ならびにグリッド接続モードの両方での障害を含みます。  さらに、マイクログリッドテストベッドは自動的に試験を実行し、試験レポートを生成します。

マイクログリッドテストベッドはどのように使えますか?

スマートインバータハードウェア、PVパネル、バッテリー、変圧器、発電機、スイッチ、ケーブル、アクティブならびにパッシブ負荷などからなる船上電力システムモデルが、マイクログリッドテストベッド内で、usタイムステップで実行されます。 船上電力管理システムは、すべての運用モードで、その運用を制御します。燃料消費からフォールトトレランスまで船上電力管理システムのパフォーマンスが、定義された一連の条件に照らし合わせて評価されます。 停電時の自力起動から、湾内でのグリッド接続モードでの運用まで。

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