はじめに

次回の業界注目企業Q&Aセッションでは、日立エナジーナジーの日立エナジー ソリューション グローバルプロダクトマネージャーであるティロ・ビューラー氏にお話を伺う機会を得ました。

ティロ・ビューラーは、量子電子デバイスの研究から電力網製品の新たな機能開発まで、多分野にわたる経歴を持つ。彼は、日立エナジー ソリューションの設計・試験にC-HIL技術を活用する主な利点について論じている。

日立エナジー e-mesh制御ソリューションは、堅牢でモジュール式かつ拡張性のあるリモートターミナルユニット(RTU)プラットフォームを基盤としており、複雑なシステム環境において様々な分散型エネルギー資源(DER)、従来型資産、負荷のシームレスな統合を管理するように設計されています。

マイクログリッド制御装置の設計と試験における主な課題は何ですか?

日立エナジーでは、太陽光発電設備や蓄電池などの分散型エネルギー資源(DER)を多数統合し、複数の負荷を制御する必要があります。これは、複雑なシステム環境において多数の制御装置を接続し、かつ恒常的な変更が求められるシステム環境下でこれを実現することを意味します。

したがって、変化するシステムの複雑性を管理し、それらの制御ソリューションの開発を費用対効果の高い方法で効率的に行う必要があります。

HIL導入前には、コントローラの設計とテストに何を使用していましたか?

ハードウェアコントローラーと連動したリアルタイムシミュレーションを活用する能力を得る以前、我々はこのシステムをソフトウェア環境で開発していた。

SIL環境は、アルゴリズムを開発するための基本ツールであり、その後これをコントローラに実装します。しかし、システムが確実に動作することを保証するためには、現場のデバイスに搭載された実際のコントローラを使用するシステムが必要でした。

C-HILを活用することで、システム環境におけるソリューションの検証において、より高い忠実度でテストケースのカバレッジを大幅に拡大し、システム環境への適応性を大幅に向上させました。

CHIL セットアップ

C-HILについて説明していただけますか?

C-HILは基本的に、実ハードウェア制御器と電力システムの動作をシミュレートするコンピュータモデルの組み合わせである。システムの能力を実証する上で、C-HILは優れたツールとなる。なぜなら、我々の制御器の実際の性能を示すことができるからだ。そして、我々が開発した制御コンセプトに対してシステムがどのように応答するかを示すことができる。これにより、実サイトに展開する前に、システムが機能することを顧客に示すことが可能となる。

C-HILシステムの主な利点は何ですか?

コントローラHILシステムは、多様なテストケースを網羅する柔軟性と適応性を提供します。システムを実設置する前に動作の良好なテストカバレッジを得られるため、開発した制御ソリューションが実プラント環境で確実に機能するという確信を得られます。

システムの挙動をリアルタイムシミュレーションで扱う際、広範な時間スケールをカバーすることも可能です。個々のデバイスの動的挙動に必要なサブミリ秒単位の時間スケールから開始できます。これを、より大規模な電力システムの挙動に必要な数十ミリ秒単位の時間スケールと統合することが可能です。

また、Typhoon の非常に優れたサポートにより、システムを短期間でセットアップし稼働させることも可能でした。

ティロ・ビューラー
グローバルプロダクトマネージャー
日立エナジー
CHILテストベッドエンジニア

製品のライフサイクルのどの段階でC-HILシステムを使用しますか?

プロジェクトの設計段階から運用段階に至るまでC-HILを活用し、最初のステップで性能検証や確認を確実に行えるようにするとともに、システムの運用段階では運用性能の最適化も実現します。

また、このツールは顧客向けデモンストレーションにも活用でき、購入した製品が期待通りに動作することを実証できます。通常は実際の製品性能を実演することでこれを実現します。さらに、工場受入試験では全てのシステム環境を再現できない場合があるため、C-HILを再度活用することで、提示・実証可能なテストケースの範囲を拡大できます。

CHILテストシナリオ

お客様に提示することが重要なテストシナリオの例を挙げてください。

マイクログリッドにおいて太陽光発電とバッテリーエネルギー貯蔵を併用することで、システムは系統に接続されている状態でも稼働可能であり、系統から切り離された状態でも稼働可能です。系統連系運転モードから孤立運転モードへのシームレスな移行には、制御器に特定の制御機能を実装する必要があります。そしてハードウェア・イン・ザ・ループによる制御器の実証により、この機能性を実証することが可能となります。

HIL Tested とは、あなたにとって何をHIL Tested ?

HIL Tested 優れた性能HIL Tested 。

クレジット

著者 | サマンサ・ブルース、デボラ・サント
ビジュアル | カール・ミッケイ
編集者 | デボラ・サント