はじめに
台頭しつつあるマイクログリッドや先進的な船舶用電力システムを含む現代の送電網は、通信と制御のネットワークがますます重要になってきている。これらのネットワークを通じて、ソーラー・インバーター、風力タービン・インバーター、バッテリー・ストレージ・システム、マイクログリッド制御システムなど、無数のスマート・パワーエレクトロニクス・デバイスやシステムが相互に通信を行う。- が相互に通信します。
さらに興味深いことに、これらのスマートデバイスは、Modbus、IEC 61850、DNP3など、多くの異なる言語、すなわち通信プロトコルを話します。したがって、最新のインテリジェント電子デバイス（IED）の徹底的なHIL（Hardware in the Loop）テストには 、よく統合された通信ツールボックスが必須です。
通信プロトコルの完全サポートが最先端のHILテストで必須となりつつある3つの主な理由をお読みください。
1.テスト保護システム構成
保護デバイスを効果的にテストするには、IEC 61850Substation Configuration Language（SCL）を完全にサポートする通信ツールボックスが必要です。このようなツールボックスを使用すると、物理的なハードウェアをシミュレーションに接続するのではなく、設定ファイル（.ICD、.SSD、.SCD ファイルなど）を使用して、リアルタイム・シミュレータでモデル化された保護デバイスを無制限に含めることができるため、保護テストをまったく新しいレベルに引き上げることができます。
インバータやその他の分散型エネルギー・リソース（DER）を含む、1μsの時間ステップによるシステムのリアルタイムHILシミュレーション、保護構成の自動テスト、保護デバイス要件の実行可能な仕様化など、そのメリットは画期的です。
2. 総合的なテスト
最新のスマートグリッドに接続されたデバイスは、デバイス間や、例えばSCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）システムを介してDMS（Distribution Management System）と通信する必要があります。そのため、HILテストでは通信プロトコルの重要性が増しています。
通信プロトコルをHILリアルタイム・シミュレーションに統合することで、被試験デバイス（DUT）と他のグリッド接続デバイス（それが実機であれエミュレートされたものであれ）との相互作用における現実的なテストが可能になります。
言い換えれば、HILと通信プロトコルの組み合わせは、DUTが自律的にも、より大きなデバイス・ネットワークの一部としても、期待通りに動作することを保証する全体的なテストの勝利の方程式である。
3.複数のプロトコルでテスト
SCADAがMODBUS/TCPを話し、リレーがIEC 61850を話し、電気自動車（EV）のエンジン制御ユニット（ECU）がCANを話し、マイクロ グリッド制御システムがDNP3を話す......従来のテストでは、 これらをすべて同じシミュレーションに統合するのは非常に困難だった 。
まさにこの理由から、普遍的な通信ツールとして設計され、完全に設定可能で、標準的なドラッグ・アンド・ドロップ方式で回路図エディタと統合される通信ツールボックスが必須となる。あらゆる動作条件下で通信が期待通りに機能することを保証する手段が必要です。
テスト中のインバーターコントローラーが、スレーブモードでMODBUSを介してマイクログリッドコントローラーと通信し、同時に2つのIEC 61850チャンネルを使用して2つの保護リレーと通信する状況を想像してみてほしい。同様に、EVのバッテリー・ストレージ・コントローラーは、CANを使用してEVの他の部分と通信し、メーカー独自のTCP/IPベースのプロトコルを使用して充電ステーションと通信することができる。
しかし、それだけではない。PythonのAPIを持ち、テストシナリオに応じて異なるプロトコル間のメッセージ変換やテスト実行の自動化を簡単にプログラミングできるコミュニケーション・ツールボックスが必要だ。つまり、スマートグリッド通信言語のバベルフィッシュになるのだ。
クレジット
著者 ｜アレクサンダル・カヴィッチ
ビジュアル ｜Typhoon HIL
編集 ｜デボラ・サント
