その機器がHILで検証されれば信頼性は高まりますが、事前に通過すべきプロセスが存在します。異なる構成要素の蓄積が実現すれば、将来のシステム展開にその恩恵が及ぶことが期待されます。
スチュワート・ラヴァル
テクノロジーディレクター
デューク・エナジー
現時点では、マイクログリッドは既存の電力システムに統合され、保護装置と連携する必要があるため、カスタムメイドである。分散型エネルギー資源（DER）やインバーターベースのシステムは、同期発電機とは異なる課題をもたらす。例えば、効果的な接地設計、保護、制御などが挙げられる。
分散型エネルギー資源（DER）を組み合わせたマイクログリッドでは、バッテリーが孤立運転の管理、他のDERや系統システムとの同期において極めて重要となる。 バッテリーが中核となるにつれ、そのビジネスケースは正当化されなければならず、系統サービス提供による付加価値が求められる。したがって、シームレスな孤立運転と再接続の能力が必須となる。これにより、系統連系モードと孤立モードにおける電力電子機器ベース資源のインバータ故障応答を理解する必要性が生じ、ここでHILテストが真価を発揮する。
HIL試験により、デューク・エナジーは完全な閉ループシステムを構築し、インバータのPID制御器の精度をモデル化することで、グリッド上の過渡現象や既存制御方式における故障応答を理解できる。デューク・エナジーは、HILがシステムダイナミクスをより正確に把握できることを確認した。これは実験室環境でグリッド外で行われるため、顧客に影響を与えない。
電力会社はHILなしにマイクログリッドを構築し、システム全体の動的挙動を理解せずに技術選択を盲目的に行ってきた。HILは価値を提供し、保護制御の観点からユースケースと影響を理解するのに役立ったはずである。
スチュワート・ラヴァル
テクノロジーディレクター
デューク・エナジー
今後を見据え、デューク・エナジーは「画一的な」拡張性と再現性を備えたマイクログリッド構成要素を開発中であり、HIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）はこのための「当然の選択」だと述べる。HILはこれらのプラグアンドプレイ型マイクログリッドの内部構造を再現するデジタルツインとなる。新アルゴリズムの試験運用や新規制御方式の検証を顧客導入前に実施可能だ。ソフトウェアの現地テストやデバッグも展開前に完了できる。
HILの利用には、当然ながら初期投資とプロセスが必要です。多くのマイクログリッドシステムを開発するデューク・エナジーにとって、これは価値ある投資です。HILは、機器が既存の電力システムとどのように統合されるかを理解する上で不可欠な手段となります。
ブログの更新情報をメールでいち早く受け取るには、右上の「
」から購読してください。
追加情報：本特別レポート全文は、マイクログリッド・ナレッジ誌にて全6回シリーズとして連載されました。下記リンクより同誌ウェブサイトで各回記事をご覧いただけます：
