UFSMにおける電力系統保護研究の紹介
サンタ・マリア連邦大学（UFSM）サンタ・マリア技術・工業学校（CTISM）の電気工学大学院（PPGEE）正教授、アドリアーノ・ペレス・デ・モライス教授にインタビューさせていただきました。ビデオでは、UFSMの電力研究センター（CESPE）を紹介しています。CESPEは、電力系統の保護、分析、グリッドへの人工知能の影響に焦点を当てた有名な研究グループです。デ・モライス教授は、リアルタイム・デジタル研究所のコーディネーターとして、電力系統のさまざまな側面を研究しています：
- 電力系統保護 ｜実際のアプリケーションに対応した高度な保護スキームの開発とテスト。
- 電力系統解析|様々な運転条件や外乱下での電力系統の挙動を研究する。
- グリッドにおける人工知能｜グリッド監視、故障検出、予知保全におけるAIの可能性を探る。
- デジタル・スーパーステーションと再生可能エネルギー｜デジタル・リレーや再生可能エネルギー源のような新技術を電力網に組み込む。
研究におけるHIL｜C-HILテストの価値
CESPEラボでは、複雑な電力系統モデルのリアルタイムシミュレーション機能を提供する3台のTyphoon HIL604と2台のHIL402ハードウェアデバイスを含む、印象的なHILセットアップをホストしています。このセットアップには、多様な保護アプリケーションに対応するさまざまなメーカーのリレーや複数のインテリジェント電子機器（IED）のほか、マージユニット、イーサネットスイッチ、GPSが統合されています。これらの追加コンポーネントにより、HIL環境内でのシームレスなデータ交換と同期が可能になります。
アドリアーノ教授は、デジタル変電所への移行を加速させるHILの重要性を強調する。彼の見解では、HILシミュレーションは電力系統保護研究にとって次の3つの重要なことを可能にする：
- マージング・ユニットの広範なテスト｜マージング・ユニットはデジタル変電所において重要な役割を担っており、HILによってその機能とグリッドへの影響を徹底的にテストすることができます。
- ベンダーニュートラルなテスト｜UFSMのラボにあるマルチベンダーIEDのセットアップにより、さまざまなメーカーの機器にわたる保護スキームのテストと評価が容易になり、多種多様な機器の性能に関する包括的なデータが得られます。
- 実世界での統合時のリスクとコストの削減｜シミュレーション環境で潜在的な問題を特定し解決することで、HILは実際の物理的な変電所に新しい保護スキームを導入する際のリスクとコストを最小限に抑えることができます。
教育におけるHIL｜未来のエンジニアに力を与える
アドリアーノ教授は、AC発電機の電力系統保護コースにおけるHILの貴重な役割を強調している。彼は、HILが卒業する学生に最先端技術に触れさせることで、彼らがHILツールを使って実践的な経験を積み、現代の電力業界の需要に取り組む準備ができることを説明しています。HILの方法論はまた、初心者に優しいテストと学習のための安全なシミュレート環境で、ユニークな実世界のデバイスとの相互作用を可能にします。
HILセットアップには、実際のリレーやその他のデバイスのデジタルツインを組み込むことができるため、実世界のシナリオを模倣し、学習効果を高めることができます。最終的に、これは保護原理の理解向上につながります。さまざまなグリッド条件や故障をシミュレートすることで、HILは生徒が保護スキームの動作を視覚化し、理解するのに役立ちます。このような実践的な学習アプローチにより、重要な原理をより深く理解することができ、後にエンジニアリングの仕事や研究に応用することができます。
コラボレーション ｜電力系統保護研究とイノベーションのための産学パートナーシップ
このビデオ・インタビューは、電力システム向けHILシミュレーション・ソリューションのリーディング・プロバイダーであるTyphoon HIL社と、UFSMの5年にわたる協力関係を記録したものです。このパートナーシップは、最初の会議での協力から共同プロジェクトの開発へと発展しました。UFSMの研究者は、新しい保護アルゴリズムをTyphoon HILのControl Centerソフトウェアに組み込み、シミュレーション環境でのテストと改良を可能にすることで、電力システムコミュニティに重要な貢献を果たしました。彼のチームはまた、実地体験の重要性を認識し、自由にアクセスできるHILベースのトレーニングコースを作成した。UFSMの研究者とTyphoon HILのエンジニアが協力して、若いエンジニアの学習とキャリア開発の旅に力を与えるために、電力系統保護教育にHIL技術を活用するHILアカデミーコースを開発しました。
このブログで、HILシミュレーションを用いた電力系統保護試験の世界を垣間見ていただければ幸いです。このブログでは、UFSMとTyphoon HILの実りある協力関係を紹介し、HIL技術が電力系統の教育と研究にどのような革命をもたらしているかを紹介します。HILとその電力系統保護への応用についてもっと知りたい方は、このブログ記事のトップにあるビデオとビデオの説明にあるリソースをぜひご覧ください。
クレジット
テキスト ｜デボラ・サント
ビジュアル ｜カール・ミッケイ
編集 ｜デボラ・サント
