マクログリッド制御システムのテスト向けHIL

 

 

 

 

マイクログリッドとは何か?

マイクログリッド(小規模発電網)とは、ソーラーインバータ、風力タービン、バッテリーインバータ、ディーゼル発電セットなどの分散型エネルギー源 (DER)  の集まりで、グリッドに接続されていても、単独運転モードでも運用できるものを意味します。 DERは、高品質の電力を保証して、周波数および電圧調整などグリッドに補助的なサービスも提供します。

 

 

Typhoon HIL Microgrid Testbed video

 

 

なぜ HIL マイクログリッド テストベッドなのか?

マイクログリッドテストベッドは、統合された保護リレー、マイクログリッドコントローラ、そしてソーラーインバータ、バッテリーインバータ、ディーゼル発電セット、および燃料電池などの一連の HIL デバイスです。

 

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トの主な目的は、コントローラのハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、そして通信を、単独運転およびグリッドに接続されたモードの両方の故障を含め、すべての運用条件下で試験することです。

さらに、マイクログリッドテストベッドは、完全自動モードですべての試験を実施し、試験レポートを生成することができ、生産性を高め、試験範囲をさらに広げる事が可能になります。

 

C-HIL マイクログリッドテストベットの仕組みは、どのようになっているのですか?

スマートインバーターハードウェア、PVパネル、バッテリー、変圧器、発電機、スイッチ、ケーブル、アクティブおよびパッシブ負荷などを含むDERおよび配電システムのハードウェアモデルは1 μsタイムステップで、HILデバイス内で稼働します。 スマートインバータコントローラは、スマートインバータモデルの動作を制御します。 リレーは保護スイッチを制御し、マイクログリッド コントローラは、全体的な監視制御を提供します。

つまり、マイクログリッドテストベッドは、実施のマイクログリッドと同じ制御を有し、電力ハードウェアのみが、HILデバイスでデジタル化されています。

See how the C-HIL microgrid testbed works

 

 

 

 


 

保護試験における、新しいベンチマーク

最も包括的な試験範囲を、最短時間で

 

 

マイクログリッドテストベッドの真価は、実際のハードウェアリレーを、マイクログリッドテストベッドに接続した時にわかります。まず、マイクログリッドまたは配電グリッドを実際の動作と同じように動作させられます。 Typhoon HIL API と Pythonのスクリプトを利用すれば、短絡、 相損失、過電圧、低および過電圧ライドスルーと部品故障に対する試験を、完全に自動化することができます。 それが十分でない場合、マイクログリッドテストベッドは、リアルタイムでネットワーク全体の感度分析を行うことができます。 リアルな保護リレーとすべての制御コンポーネントと、業界で実績が証明されている、高度な数値モデリングアルゴリズムのTyphoon HILの比類ない精度により、設計中からマイクログリッドが安全で、保護されていることを確認できるので、クライアントへの最終的な引き渡しまでに、マイクログリッド制御ソフトウェアが100%安全にするために十分な時間を確保できます。 また、公共インフラを扱う企業の人であれば、マイクログリッドテストベッドを使用して、マイクログリッドがネットワーク上での使用に安全であるかを確認することもできます。 もちろん、すべてリアルタイムで実施できます。

 

 

 

 


 

ナノ秒から分のまでの演算単位

マルチレートにての演算実行と演算単位の可変性により、マイクログリッドが大きすぎてテストが実行できなくなるとか、テストシナリオが複雑すぎて実行できなくなることはありません。

 

 

With multi-rate execution and scalability, no microgrid is too large and no test scenario is too complex

 

 

 

Daisy-chain HIL simulators and run them in parallel when you need to model large microgrids

 

 

 

 


 

様々な言語を利用できます

マイクログリッド テストベッドは、ModBusやIEC 61850など、すべての主な通信プロトコルに対応しています。

 

ModbusIEC 61850
 

 

異なるプロトコルを統合することで、既存変電所の通信プロトコルを統合するための、マイクログリッド制御ソフトウェアのアルゴリズムを、簡単に最適化できます。 しかし、重要な通信プロトコルへの対応はまた、新しい可能性の世界を開いてくれます。 つまり、マイクログリッド テストベッドの各HILシミュレーターは、多くの異なるハードウェアコントローラと接続できるので、その通信能力でTyphoon HIL マイクログリッド テストベッドはまた、その他の試験形式のバックエンドとしても使用することができます。

複数のコントローラが相互に制御しあって特定のグリッドをコントロールするような現実のシステムにおいては、各コントローラが通信の侵入テストの対象となります。マイクログリッドテストベッド はこのような現実のシステムのセキュリティテストをおこなうときの根幹部分の動作を実行します。従来おこなっていた、ソフトウェアのみで単一ののデバイスにのみに認定基準に従った侵入テストおこなうより、はるかに深いセキュリティの検証ができます。
外部からの侵入が、マイクログリッド単位で、あるいは複数の変電所、あるいは電力システム全体においてどのような影響をもらたらすか、評価することが可能です。

 

 

 

 

 


 

SCADA経由でマイクログリッドの運用を監視する

マイクログリッド テストベッドにはHIL SCADA統合システムがあります。これにより、シミュレーション中のマイクログリッドのすべての機能を監視する、ハードウェア制御コンポーネントと相互通信する、そしてその通信インフラストラクチャを利用するなどができます。.

 

An integrated HIL SCADA allows you to monitor all functions of your simulated microgrid

 

Typhoon SCADAを利用すると、最も複雑な試験環境も、数回マウスをクリックするだけで監視が可能で、ドラッグ アンド ドロップできるゲージ、メーター、追跡グラフ、およびモニターと幅広い選択肢のおかげで、試験環境を100%カスタマイズできます。 必要なUI要素のすべてに画面が小さすぎる場合には、HIL SCADA ウィンドウをドッキング解除して、マルチモニター設定の他のモニターに移動し、複数のモニターにわたって拡張することができます。

それに加えて、HIL SCADAの各UI要素は、HIL SCADAはPythonスクリプトでプログラムが組まれ、Typhoon HIL APIを介して制御されているので、比類ない試験プロセスの制御、そしてシミュレーション実行の自動データ取得、および高度に詳細な試験レポートを自動生成できます。

 

 

 

マイクログリッド テストベッド カタログ

 

 

 

 

 


 

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