はじめに | LS Electricについて少しお話しいただけますか？
現在、当社は品質保証と革新を基盤とした電力・自動化分野において韓国ナンバーワンの企業です。発電、エネルギー貯蔵、再生可能エネルギー分野での確固たる地位を築くとともに、高電圧直流送電（HVDC）市場へ参入した初の韓国企業でもあります。
LS Electricの「スマートエネルギーの未来を創る」という使命に沿い、スマートエネルギー、電力システム製品、自動化技術の分野でグローバル市場をリードする企業となるべく邁進しています。
応募書類 | どのチームに所属しており、業務の焦点はどのようなものですか？
当社はパワーエレクトロニクス研究開発チームの一員であり、パワーコンバータを専門としています。主な製品はESS（エネルギー貯蔵システム）、無停電電源装置（UPS）、P-STACOMです。
課題 | あなたの業務領域において、通常最も大きな課題は何ですか？
制御 | 現在、我々の取り組みは15台のPEBBを並列運転させるために必要な堅牢な制御装置の開発にあります。このような制御装置の設計・検証においては、高性能コンピューターを使用してもオフラインシミュレーションでの検証に多大な時間を要していました。ここでの課題は、テストを高速化し製品の市場投入までの時間を短縮する方法を見出すことでした。
通信 | コントローラの性能試験に加え、高速かつ信頼性の高い通信検証も必要です。15個のPEBBが効率的に通信し、並列動作で良好に機能するためには、実電力変換器動作試験と同環境での通信試験を提供するテストシステムの選定が課題となります。
認証 | UL1741SA規格では、製品が市場に投入される前に認証取得のために様々な試験を完了することが求められます。試験項目が多岐にわたるため、機能の検証には多大な時間を要し、全ての実験を実施し認証機関の承認を得るには多額の費用がかかります。たった一つの試験に不合格となれば、認証プロセス全体を最初からやり直し、再度費用を支払う必要がある場合があります。
解決策 | Typhoon HIL 、こうした課題への対応においてどのようにTyphoon HIL ？
制御 | Typhoon HIL マイクロ秒単位のリアルタイム検証機能を活用し、システムの効率性、信頼性、および耐久性の向上を目的として、複数のPEBB動作に対応する高速コントローラの検証を行うことができました。Typhoon環境内で3レベルIGBTライブラリがすでにサポートされていたため、システム全体の実装を容易に行うことができました。 1台のTyphoon HIL602シミュレータで、最大2つのPEBBの検証が可能でした。さらに、複数のリアルタイムシミュレータ（HIL602またはHIL604 6シリーズデバイス）を並列接続して1台として動作させることで、3つ以上のPEBBの検証も実現しました。
通信 | HILデバイスにより、実際の電力変換器の動作環境とほぼ同等の環境下での通信テストが可能となり、通信性能の検証における信頼性が向上した。
認証 | UL1741SA認証には数百もの試験が含まれており、中でも最も重要なものは、アンチアイランディング、低電圧・高電圧ライドスルー（LVRTおよびHVRT）、 低周波・高周波ライドスルー（LFRTおよびHFRT）、ランプレート／ソフトスタート、指定力率、電圧／無効電力モード（Q(V)）、周波数・ワット（FW）、および電圧・ワットです。Typhoon Test IDEを活用し、スクリプト化されたPythonによるテスト自動化を用いて複数の系統連系機能を実装・検証することで、認証にかかる時間とコストを削減することができました。 社内で事前認証を済ませてから認証に臨むことができたため、追加コストをかけずに認証プロセスを無事に通過できるという確信を得ることができました。
結果 | このプロジェクトの主な成果物は何でしたか？
Typhoon HIL 提供するリアルタイム電力電子シミュレーション技術を活用し、最大15個のPEBBブロックを並列運転できる3レベル構成を採用しました。「モジュラー・スケーラブル・プラットフォーム」のコンセプトにより、容量のカスタマイズが可能となり、高度な最適駆動技術が導入されました。各PEBBは独立して動作できるため、システムの柔軟性と適応性が向上し、マスター制御によってシステム全体の効率と耐久性が最適化されます。
当社が開発したスマートパワーソリューションは、強力で柔軟性が高く、信頼性に優れています。そのモジュール性により、200kVAから3.0MVA容量までのあらゆる規模のインバータシステムへ容易に構成可能です。以下に説明する二つの運転戦略が、システムの信頼性と効率性に最も大きく貢献しています。
インバータのインテリジェントなローテーションによる長寿命化|インバータの稼働時間に基づき運転疲労を測定。インバータをローテーションするストリングとしてシステムを運転することで、ファンやコンデンサの寿命制限内でシステム全体の寿命を延長する（図4）。
低電力モードにおける効率最適化| 負荷率に応じて各インバータを個別に動作させることでシステムの効率が向上します。したがって、低負荷状態では稼働中のインバータ数を削減することでシステムの効率が改善されます（図5）。
計画 | 次に何をしますか？
将来的には、特に開発プロセスの改善や競争優位性の強化に向けて、Typhoon HIL さらに活用していく予定です。
これらのデバイスは電力電子分野向けに最適化されており、エネルギー貯蔵システム（ESS）アプリケーション領域における単体製品の開発に加え、幅広いマイクログリッドアプリケーションへの応用を計画しています。
クレジット
著者 | 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
